Aumentando a performance dos moinhos atuais na indústria Pet Food

Artigo publicado na Revista Pet Food – nº 42 Edição:9638 em 2016

1 – ANÁLISE DO MERCADO DE PENEIRAS PARA MOAGEM

Em artigo publicado na Revista Cães e Gatos (ano 31 – nº 194 pag. 20 – out/15), o pesquisador Rodrigo Bazolli, observou que o grau de moagem influencia diretamente na digestibilidade do alimento e no PH das fezes. De acordo com ele, a questão não está somente nas matérias-primas, mas sim, em como elas são processadas, além disso a menor moagem (sic) proporciona maior fermentação bacteriana, e, possivelmente uma ação pré biótica que favorece a saúde a microbiota intestinal.

Apesar dos estudos avançados e pesquisas recentes aplicadas no segmento de moagem das formulações pré-mix, um dos grandes problemas que a industria de ração Pet Food encontra nos dias de hoje, está relacionado diretamente nas moagens micronizadas de suas matérias primas, quando se leva em consideração a durabilidade das chapas perfuradas, a padronização dos furos, e tempo de parada frequente para troca de peneiras no set-up´s de seus moinhos.

Em uma pesquisa feita pelo departamento técnico da Moinhos Vieira no 2º semestre de 2015, verificou-se que, das 40 empresas contatadas, atuais fabricantes de rações para cães e gatos, 38 empresas (95%) utilizam chapas perfuradas com furação paralela, entre 0.6 mm a 1.2 mm, em seus moinhos. Diante deste cenário, nossa equipe aplicou formulários para identificar os motivos pelos quais levaram essas empresas optarem por esta escolha.

Comparando os dois principais formatos de perfurações de chapas conhecidos neste mercado, o furo paralelo e o furo cônico, identificamos que os fabricantes de rações optam pelo formato de furação paralela em função do baixo custo de aquisição e aproveitamento maior de área perfurada, porém, a cadeia de fornecimento deste item tem causado “dores de cabeça” em muitos empresários e gerentes industriais, pois, em sua maioria, os fabricantes de chapas perfuradas do mercado são empresas que atuam também fora do mercado de moagem e fornecem suas peças para diversos ramos de aplicação, sendo o setor Pet Food uma parcela desta produção, onde não há por parte deles muito conhecimento e know-how específico das necessidades para este setor.

Ainda nesta pesquisa, levantou-se outras informações importantes junto aos fabricantes de rações que foram pesquisados. Segundo eles, são fatores que impactam negativamente e diretamente na produção diária na fabricação da ração: A baixa durabilidade, à desgaste e a impactos, das peneiras de furo paralelo, devido a baixa espessura da peneira, e a dificuldade em manter um padrão de qualidade, em relação à tamanho de furo e disposição dos mesmos. Tudo isso faz com que estes fabricantes de rações fiquem sem muita opção para lidarem com a situação atual e melhorarem a performance de seus moinhos atuais.

Sendo assim, a equipe da Moinhos Vieira realizou um estudo de caso, em parceria com um grande fabricante de ração para cães, o qual possui um melhor controle das informações relativas a durabilidade e confiabilidade do uso de suas peneiras, para que pudéssemos desenvolver um produto(peneira) que alcançasse melhores resultados em seus moinhos atuais sem que perdessem o custo X benefício atual. Vale a ressalva que neste estudo não foram utilizados moinhos de fabricação da Moinhos Vieira.

2 – ESTUDO DE CASO

Para um correto desenvolvimento de um projeto deste porte, a maior necessidade e consequentemente dificuldade, é a disponibilização de informações confiáveis para correta tomada de decisão. Neste caso, optamos por um fabricante de ração que aplicasse o melhor controle, mensuração e gestão no uso das suas peneiras e aceitasse esse desenvolvimento. No entanto, por solicitação deste fabricante, firmamos o compromisso de manter os dados de produção e capacidade em sigilo. Para que o artigo tenha um entendimento mais prático, adotamos assim o nome fictício para a empresa abordada de “ALIMENTOS S/A”. Lembrando que todas as informações relativas à este estudo estão devidamente documentadas junto à Moinhos Vieira.

Através de visitas e reuniões prévias com o gerente industrial e com o engenheiro de produção da ALIMENTOS S/A, encontramos uma produção em grande escala, organizada e estável, porém, observamos o mesmo cenário já citado e que acomete a grande parte das empresas deste setor.

Inicialmente, a empresa “ALIMENTOS S/A” disponibilizou 3 moinhos de alta rotação com 75 Hp/cv cada, para que os testes fossem realizados, sendo que cada moinho utiliza 2 peneiras nas seguintes medidas: 620mm x 510mm.

Foram levantados dados prévios da produção destes 3 moinhos para que obtivéssemos dados comparativos reais ao longo do estudo.

Seguem no gráfico nº 1, alguns dados levantados de uma semana, caracterizando produção normal antes do início do projeto, conforme gráfico de acompanhamento abaixo.

Gráfico nº1 – Vida útil de peneira em relação à horas produtivas nos moinhos

A espessura da chapa perfurada que era comumente utilizada, permitia uma vida útil de aproximadamente 10 horas de produção sem nenhuma ocorrência. Porém, esta peneira padrão não resistia à impactos de corpos estranhos presentes no mix de moagem, vindo a romper com facilidade, diminuindo sua vida útil em até em até 40%(6 horas) , conforme ocorreu no 2º dia de produção da semana aferida antes do inicio do estudo.

Gráfico nº 2 – Tempo de Set-up dos moinhos em relação à produção

Ao analisarmos o gráfico nº2, constatamos que na moagem, a empresa “ALIMENTOS S/A”, tinha um déficit de produção de aproximadamente 3 horas e 75 minutos resultante da soma do tempo semanal de parada para troca de peneiras nos set-up´s de seus moinhos. Soma-se a isso o consumo de energia elétrica desnecessário, em função da rampa de partida do motor e a ocupação de mão de obra para esta atribuição.

A – Propondo soluções: Buscando aumento da espessura da chapa.

Diante dos dados acima, criou-se um plano de ação para encontrar uma opção de produto viável(peneira) para melhorar a durabilidade e consequentemente redução do tempo de set-up. Aplicando a metodologia PDCA (Planejando / Realizando / Checando / Agindo) e assumindo que a peneira paralela detinha o melhor custo benefício como já citado, iniciamos o planejamento de uma peneira de furação paralela, com maior espessura de chapa (50% mais espesso).

Projetando essa chapa perfurada e simulando as forças envolvidas nas puncionadeiras CNC da Moinhos Vieira, percebemos que ao aumentarmos a espessura da chapa, alteraríamos o equilíbrio de força entre a puncionadeira e os punções (responsáveis pela furação), ou seja, para que aconteça a perfuração paralela é preciso que diâmetro do furo paralelo seja igual ou maior que a espessura do aço a ser perfurado. Exemplo: Se o furo for paralelo 0.6 mm, ele só poderá ser perfurado em chapas com espessuras de até #0.6 mm. Sendo assim, devido a inviabilidade técnica, abortamos a elaboração da tentativa de desenvolvimento dessa perfuração.

B – Propondo soluções: Buscando aumento da resistência através de tratamento térmico.

Dessa forma, decidimos manter a espessura da chapa perfurada com furação paralela. Mas ao submetermos a chapa perfurada padrão ao tratamento térmico, controlando todas as variáveis de tempo e temperatura, notou-se diversas trincas estruturais, demonstrando não ser possível realizar tratamentos neste tipo chapa com furação paralela (mantendo a espessura padrão) sem colocar em risco o processo de moagem.

C – Panorama atual

Como a furação cônica possui ângulo e permite o puncionamento em material mais espesso que o diâmetro de vazão (ver imagem abaixo), encontramos nesse formato as condições ideais para alcançar a durabilidade esperada.

Porém, simulando a tela em CAD e comparando as áreas de vazamento de ambos os modelos (Atual – furação paralela e Proposta – furação cônica) percebemos uma perda de área vazada de aproximadamente 30% em relação a tela de furação paralela.

Assim chegamos ao panorama atual do mercado. Temos uma peneira paralela onde perdemos a produtividade pela frequência de paradas do moinho devido a fragilidade à impacto e desgastes, e outra onde a furação cônica, nestes quesitos, perde-se na vazão de moagem, já que as peneiras cônicas , na maneira que eram manufaturadas, não acompanhavam o fluxo de extrusão. Baseado neste aparente paradoxo e adotando a vazão de moagem na peneira como premissa, a Moinhos Vieira iniciou um estudo microscópico e dimensional (imagem abaixo), buscando encontrar um produto cuja redução de set up não impactasse na vazão de moagem que a empresa “ALIMENTOS S/A” necessitava para seu volume de produção.

D – Um nova realidade para a Industria Pet Food

Após 30 dias de desenvolvimento, o departamento de engenharia da Moinhos Vieira, desenvolveu em suas puncionadeiras uma chapa perfurada cônica 20% mais espessa que a padrão, porém com somente 5 % à menos em área vazada. Como apenas a diferença de espessura não seria suficiente para tornar a peneira durável, submetemos esta chapa perfurada cônica mais espessa ao tratamento térmico para que alcançasse a durabilidade desejada. Após seis dias em testes neste cliente, obtivemos os seguintes resultados.

3 – CONCLUSÃO

Depois de 4 meses de trabalho, encontramos no comparativo entre a peneira desenvolvida pela Moinhos Vieira e a peneira padrão utilizada convencionalmente pela empresa “ ALIMENTOS S/A” valores que superam nossa expectativa:

Ganho de 30% de vazão, ou seja em produtividade. A peneira de furação cônica, 20% mais espessa e com tratamento térmico, desenvolvida pela Moinhos Vieira, apresentou uma durabilidade média de 22 horas de produção, em contrapartida a peneira padrão convencional apresentava média de 10 horas de trabalho no moinho.

Redução real de 82% de paradas por peneira furada. O tempo de set-up na semana de teste com a peneira de furação cônica desenvolvida foi de 60 minutos. No mesmo tempo de produção (seis dias contínuos), a peneira convencional utilizava cerca 200 minutos.
Portanto, neste estudo de caso, a nova peneira de furação cônica desenvolvida pela departamento de engenharia da Moinhos Vieira (furação cônica com tratamento térmico), alcançou até 4 vezes mais durabilidade ao desgaste e ao impacto que a peneira padrão convencional, reduzindo o tempo de set-up, utilização de operador e consumo de energia (partidas do motor) em 70 % em relação a peneira convencional (furo paralelo).

Como consequência dessa redução de tempo de moinho não parado, ao longo desses 6 dias de teste, a empresa estudada apresentou um rendimento a mais de 30% em sua produção se equiparada ao uso da peneira padrão convencional. Ou seja, ao utilizar a peneira desenvolvida pela puncionadeiras CNC da Moinhos Vieira, é possível a redução de tempo de set-up (70%) e um rendimento produtivo superior ao modelo utilizado (30%), comprovando as vantagens da utilização deste novo modelo de peneira de furação cônica para mercado Pet Food.

Atualmente, até o dia em que este artigo foi enviado para editora, este estudo foi validado por mais 5 grandes fabricantes de ração para cães e gatos, os quais agora a Moinhos Vieira fornece frequentemente suas peneiras cônicas de alta performance.

Autores:

Paulo Rafael Cardoso – Dep. Técnico/Moinhos Vieira
Emílio Eduardo Pavanelli – Engenharia/Moinhos Vieira
Flavio Augusto Pavanelli – Diretor/Moinhos Vieira

E-mail: comercial@moinhosvieira.com.br

Telefone: +55 15 3251-4558