SABIC’s functional forms plant mass balance, production and waste analysis, and sawdust removal and elimination

• Autor(a) principal: Mota, Roberto Duarte
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.26/25450
• topic: Plástico; Policarbonato; Extrusão; Serradura

No âmbito do Mestrado em Processos Químicos e Biológicos, o aluno tem a oportunidade de realizar um estágio para a obtenção do grau de Mestre. Este estágio foi realizado na Saudi Basic Industries Corp (SABIC) mais especificamente no departamento Functional Forms (Specialty Films & Sheets, SF & S, na época) na SABIC Innovative Plastics BV em Bergen op Zoom, Holanda, que é especializada na produção de folhas e filmes de policarbonato. Este relatório de estágio teve como objetivo desenvolver uma ferramenta que permitisse calcular o balanço mássico de produção por lote, compatível para todos os produtos e todas as linhas. Foi também desenvolvida uma análise de produção das seis linhas nos anos 2014 e 2015 e posteriormente uma análise com maior incidência nos desperdícios produzidos nesses anos, tendo como objetivo determinar um conjunto de ações com o intuito de reduzir a produção dos mesmos. Outra vertente deste estágio consistiu em estudar o problema de produção de serradura nas estações de corte das linhas 1 e 4. A serradura produzida nas linhas de produção fica aderida às folhas de plástico ficando presa entre a pelicula de proteção (masking) e a folha, bem como à superfície. Esta limitação tem impedido a SABIC de progredir em vários mercados tais como o das aplicações óticas. Com o objetivo de prevenir a produção de serradura e/ou removê-la do produto foi desenvolvida uma investigação tendo como intuito estabelecer um conjunto de ações de minimização do problema e a sua priorização. Ao longo deste trabalho foram desenvolvidas várias versões da ferramenta, em Microsoft® Excel, que permite realizar o balanço mássico por lote, chegando a uma versão final, a análise de produção dos anos 2014 e 2015, com maior foco nos desperdícios. A ferramenta teria que simular a realidade o máximo possível, teria que ser compatível com todas as linhas de produção, todas as matérias primas e todos os produtos finais, e, no limite, teria que apresentar uma margem de erro de 2%. Foram desenvolvidas duas versões com bases diferentes, uma tendo como base as dimensões do produto final e outra com base no tempo e velocidade da linha de produção. Por ser mais consistente com a operação real da linha, optou-se por se seguir a versão que tem por base o tempo e a velocidade da linha. A versão final obtida cumpre os objetivos propostos, tendo-se verificado quando testada que se manteve dentro do limite de erro máximo admissível. Com base na análise de produção dos anos 2014 e 2015, foi possível constatar que ambos os anos tiveram produções muito semelhantes apesar de no ano 2015 se ter produzido menos, sendo que em 2014 houve um rendimento de 83,6% e em 2015 de 83,2%. As linhas que mais produziram foram as linhas 1 e 4 sendo as que também obtiveram um maior rendimento. Também em 2014 foram produzidos mais desperdícios do que em 2015. Previsivelmente as linhas que mais contribuíram para estes valores foram também as linhas 1 e 4. Para realizar uma análise dos desperdícios estes foram divididos em várias categorias quanto à sua causa de produção: qualidade (defeitos no produto produzido), operacional (manutenção), falha (falhas técnicas), mudanças (mudanças de especificações do produto produzido), início de produção (arranque das linhas de produção) e outros (não aplicáveis nas restantes categorias). Concluiu-se que nas linhas 1, 2 e 4 grande parte dos desperdícios produzidos foram devido à categoria mudanças. Na linha número 3, uma linha de apoio e de testes, as causas de desperdícios estavam equilibradas. A linha 4 para além dos desperdícios causados por mudanças de produção teve como grande causador de desperdícios a categoria operacional, o que faz sentido, já que sendo a linha de produção de produtos óticos é necessária uma grande quantidade de material desperdiçado para limpar os rolos da mesma. Quanto às linhas de produção de filme, linhas 5 e 6, a categoria que mais se destaca é a linha de início de produção. Após estas conclusões realizou-se uma análise mais pormenorizada à categoria de mudanças nas linhas 1, 2, 3 e 4, sendo a mudança de espessura a que mais se destacou. Nas linhas de produção de filme analisou-se a categoria de começo de produção e a maior causa é devido a falhas técnicas. Durante esta análise foi possível verificar que a produção de corridas longas (long runs) ajuda a aumentar o rendimento e a minimizar o material desperdiçado produzido. Além disso, também foi determinado que pequenas mudanças na espessura da folha produzem menos desperdícios do que grandes diferenças na espessura a ser produzida. Não foi possível estabelecer uma correlação entre a quantidade de desperdícios produzida e algumas especificações, tal como uma cor ou espessura em específico. Por outro lado, maiores rendimentos foram obtidos pelas especificações que foram produzidas em maior quantidade ao longo do ano. Isso mostra que é essencial desenvolver um planeamento de produção sempre com o intuito de minimizar as mudanças entre os lotes. No final, uma pequena equipa, envolvendo departamentos de produção e vendas, foi formada e estabeleceu algumas ações para dar continuação a este projeto: racionalização de certas cores em todas as linhas; otimização do planeamento de blocos na linha 1; racionalização de certas larguras na linha 1 e 2; racionalização da largura de 1250 mm e acima de 5 mm de espessura e coletar informações detalhadas sobre as mudanças de espessura e cor na linha 1, 2, 3 e 4; e implementação de um projeto de limpeza dos rolos da linha 4 (já em curso). O projeto de separação ou eliminação de serradura teve como início coletar informação do funcionamento da linha, informação de projetos anteriores e recolher feedback de várias partes envolvida na produção e na empresa de coating a jusante do processo produtivo. Organizou-se também duas reuniões de brainstorm, com a participação de várias partes envolvidas no processo de produção. A primeira teve como objetivo identificar quais seriam as causas mais prováveis para a produção de serradura e a segunda para propor possíveis soluções para essas causas e priorizá-las. A partir daí foram desenvolvidas várias ações com o intuito de alcançar as possíveis soluções. Essas ações abrangeram vários campos tanto na eliminação como na tentativa de remoção, nomeadamente a manutenção, design das serras, design da linha, configurações do processo e aplicação da masking. Após várias experiências com o intuito de fazer o despiste das diferentes causas de produção de serradura, concluiu-se que seriam necessários diferentes designs de serras para diferentes espessuras de folha produzida, serras essas que têm que estar em bom estado de conservação e disponíveis para serem armazenadas e instaladas de maneira simples. Para isso, desenvolveu-se uma tabela que designa o tipo de serra a ser usada para as diferentes espessuras produzidas, um protocolo com a empresa externa que fornece e faz a manutenção das serras usadas. Também se desenvolveu um novo método de armazenamento e registo das serras, e desenvolveu-se uma ferramenta que permite tirar amostras da serradura produzida aquando dos cortes durante a produção. Por fim, após a maioria destas medidas terem sido aplicadas, foi possível ver uma melhoria na qualidade dos cortes, principalmente na produção de serradura entre a folha e a masking. Por outro lado, ainda se verificou a existência de serradura sobre as folhas, apesar de ser em menor quantidade, sendo que a sua total separação requer uma pesquisa mais aprofundada, que poderá passar por um melhoramento do sistema de sucção instalado nas linhas. Os dois projetos desenvolvidos durante o estágio irão permitir que a Functional Forms otimize a produção, quantificando as diferentes linhas de produção e reduzindo os resíduos. Também irá permitir melhorar a qualidade do produto final, prevenindo e separando a serradura do produto final, reduzindo as queixas de qualidade, permitindo que a SABIC cresça em diferentes mercados, nomeadamente no mercado de produtos com aplicações médicas, visores de aparelhos eletrónicos, visores de meios de transporte, já que estes requerem folhas de policarbonato com qualidade ótica. Devido a razões de confidencialidade, por parte da SABIC, não foram divulgados valores das quantidades produzias no capítulo 3 (Production and Wastes Analysis). Assim como não foram divulgadas as empresas externas, com quais a SABIC tem parceria, nem as marcas dos materiais usados no capítulo 4 (Sawdust Removal and Elimination), no presente relatório de estágio.