Energias Renováveis: Estágio na Eneop 3

O estágio profissional, em parceria com o Instituto de Emprego e Formação Profissional e a empresa ENEOP 3, teve como objetivo principal a elaboração de um estudo focado em melhorias no processo produtivo da empresa. O foco era aumentar a eficiência industrial, reduzindo os custos de produção sem afetar a qualidade final dos produtos. Para alcançar este objetivo ambicioso, o estudo foi estruturado em três projetos distintos, cada um abordando aspectos específicos da otimização do processo produtivo. A metodologia envolveu a análise detalhada dos processos existentes, identificação de gargalos e pontos de melhoria, e a proposta e implementação de soluções inovadoras para aumentar a eficiência e reduzir custos. A ênfase na manutenção preventiva e na otimização de componentes de máquinas foi crucial para a obtenção de resultados tangíveis e sustentáveis. A qualidade do produto final foi mantida como parâmetro inegociável durante todo o processo de otimização.

O primeiro projeto, com duração prevista de dois meses, concentrou-se na otimização da manutenção preventiva das máquinas da unidade fabril. O objetivo era determinar o número ideal de funcionários necessários para executar todas as tarefas de manutenção preventiva ao longo de um ano inteiro. Para tanto, foram analisados detalhadamente os protocolos de manutenção preventiva de cada equipamento, levantando informações cruciais sobre o tempo necessário para cada procedimento, o número de pessoas envolvidas em cada etapa e a frequência com que cada manutenção deveria ser realizada. A partir dessa análise minuciosa, foi possível criar um modelo preditivo para determinar o número ideal de funcionários para cada setor, assegurando a realização eficiente de todas as manutenções preventivas sem superdimensionamento ou falta de recursos. Essa análise resultou em propostas concretas para otimizar o departamento de manutenção e a alocação de recursos humanos, contribuindo significativamente para a redução de custos e o aumento da eficiência do processo produtivo.

O segundo projeto também com duração de dois meses, focou-se na identificação de soluções para melhorar componentes de equipamentos que sofriam maior desgaste, com o intuito de diminuir os custos associados à sua manutenção. O estudo analisou especificamente o desempenho de diferentes componentes em máquinas-chave, identificando pontos críticos de desgaste e falhas recorrentes. Para a fresa de milling, por exemplo, a análise revelou a possibilidade de aumento do ciclo de vida útil, inicialmente de 40 horas, através de uma implementação de um sistema de refrigeração, aumentando para 60 horas. As melhorias também incluíram o recondicionamento de brocas, em vez de substituição total, reduzindo o custo em 50%. Em relação às lâminas de corte (inferior e superior), a criação de um suporte para afiar as lâminas inferiores e a otimização do mecanismo de ajuste permitiram um aumento significativo na vida útil, resultando em economia próxima de 100% para lâminas inferiores e 70% para superiores. Essas melhorias, além de reduzir os custos de manutenção, contribuíram para um aumento da eficiência geral do processo produtivo.

Uma parte do estudo incluiu a análise da ENERCON, uma empresa líder global na produção de energia eólica, destacando suas inovações tecnológicas para otimizar a produção e reduzir custos. A ENERCON, com mais de 22.000 aerogeradores instalados em 30 países e 11 fábricas, produz pás, torres e rotores, com um sistema de alimentação de rede que atende os requisitos mais recentes. Seu conceito de aerogerador de acionamento direto, com gerador em anel, minimiza sobrecargas mecânicas, aumentando a vida útil e reduzindo custos de manutenção. A inovação na geometria das pás do rotor, introduzida em 2004, resultou em aumento significativo do rendimento, com redução de emissões acústicas e cargas no aerogerador. A empresa utiliza testes rigorosos (ultra-som e raios-X), garantindo a alta qualidade de seus componentes e otimizando a sua durabilidade, o que serve de exemplo para a ENEOP 3 quanto à importância da manutenção preventiva e controle de qualidade. Essa análise reforça a importância de inovação tecnológica e a adoção de boas práticas de manutenção para a redução de custos e melhoria na eficiência.

O terceiro projeto do estágio concentrou-se em melhorias na seção de acabamento da ENEOP 3, visando otimizar a organização e a eficiência do processo. As principais intervenções incluíram a padronização dos pontos de aspiração em cada linha de produção, bem como a instalação de tomadas elétricas de 220V para as lixadoras, eliminando o uso de extensões e reduzindo o risco de acidentes. Um novo protocolo de manutenção preventiva quinzenal para o sistema de aspiração foi implementado, com o intuito de evitar fugas e otimizar o consumo energético. Os resultados excederam as expectativas, com redução significativa dos custos e melhorias consideráveis na segurança e organização do local de trabalho. Como resultado geral do estágio, houve uma redução de 50% nos custos relacionados às peças analisadas no Projeto 2, com exceção das lâminas superiores (70% de redução) e lâminas inferiores (redução próxima de 100%, devido ao grande stock disponível). A implementação de um novo layout na rede de aspiração, aliada ao protocolo de manutenção preventiva quinzenal, resultou em melhoria significativa em termos de organização e eficiência do equipamento. Em suma, o estágio contribuiu significativamente para a otimização do processo produtivo na ENEOP 3, demonstrando a efetividade de estratégias de manutenção preventiva e melhoria de componentes na redução de custos e aumento da eficiência industrial.

O primeiro projeto do estágio profissional, com duração de dois meses, teve como objetivo principal determinar o número de pessoas necessárias para executar todas as manutenções preventivas das máquinas da unidade fabril ao longo de um ano. A metodologia empregada envolveu o levantamento detalhado de todos os protocolos de manutenção preventiva existentes. Para cada protocolo, foi solicitado aos chefes de equipe a informação sobre o número de pessoas envolvidas na manutenção de cada equipamento, bem como o tempo despendido em cada tarefa. Com base nesses dados, coletados para todos os equipamentos da produção, foi possível calcular o tempo total de manutenção necessário para cada equipamento, independentemente da periodicidade (semanal, quinzenal etc.). Essa informação foi crucial para a etapa subsequente de cálculo da necessidade de recursos humanos para garantir a execução completa de todas as manutenções preventivas.

Após a coleta e análise dos dados obtidos a partir dos protocolos de manutenção, foram contabilizadas o número total de manutenções preventivas a serem realizadas durante o ano e o número de horas trabalhadas por um técnico nesse mesmo período ('men.hour'). A combinação desses dois fatores permitiu determinar o número exato de técnicos necessários para executar todos os protocolos de manutenção preventiva. Os resultados desse cálculo foram apresentados em tabelas (Tabelas 3 e 4 no documento original), que demonstram a relação entre o número de manutenções, as horas de trabalho disponíveis e o número de técnicos requeridos. A apresentação desses dados também incluiu um gráfico percentual (Anexo 1 no documento original), para uma visualização mais clara dos resultados obtidos, permitindo uma avaliação eficiente da necessidade de recursos humanos no departamento de manutenção. Esse detalhamento permitiu uma alocação de recursos mais eficiente e eficaz, evitando desperdícios e garantindo a realização completa de todas as manutenções preventivas.

Uma das principais ações do segundo projeto foi a otimização da fresa de milling, ferramenta utilizada no processo de produção. Inicialmente, a fresa, recondicionada e com ciclo de vida de 40 horas, não estava sendo totalmente aproveitada. Um teste experimental aumentou o ciclo de vida para 50 horas, sem comprometer a qualidade do trabalho. Entretanto, monitoramento da temperatura da fresa por meio de uma máquina termográfica revelou altas temperaturas que diminuíam a vida útil das pastilhas de corte e danificavam a fibra, gerando risco de incêndio. Para solucionar esse problema, foi implementado um sistema de refrigeração interna com ar comprimido, elevando o ciclo de vida da fresa para 60 horas, representando uma melhoria significativa na sua utilização e consequente redução de custos. Essa etapa demonstrou a importância do monitoramento e da implementação de soluções inovadoras para otimizar o uso das ferramentas e reduzir os custos com a sua substituição.

Outro foco do projeto foi a otimização do uso da broca radial, usada para perfuração na flange da pá. Ao contrário da estratégia de extensão de vida útil da fresa de milling, neste caso, a solução priorizou o recondicionamento da broca. Uma empresa especializada foi contratada para recondicionar a broca, mantendo seus parâmetros geométricos e a qualidade originais. O custo do recondicionamento se mostrou significativamente inferior ao da aquisição de uma broca nova (metade do preço), representando uma redução de custos imediata e efetiva. Esta escolha estratégica demonstra a eficácia de optar pelo recondicionamento de ferramentas e componentes sempre que tecnicamente viável, em detrimento da compra constante de peças novas, contribuindo para a sustentabilidade financeira do processo produtivo.

O projeto também abordou a otimização do sistema de corte, focando nas lâminas inferior (Botton Blade W.Scallop B71) e superior (Top Blade 70/71 Robuso), e no braço (Shear foot carrier typeB Robuso) que as suporta. Inicialmente, as lâminas inferiores não tinham um método de afiação, sendo descartadas após o uso. Para resolver isso, foi criado um suporte para afiar essas lâminas, permitindo o seu reaproveitamento. O braço do sistema de corte, antes frágil e sujeito a deformações, recebeu melhorias estruturais, tornando-o mais robusto e durável. Ademais, o braço foi modificado para que a lâmina inferior seja ajustável em altura, permitindo melhor contato e aproveitamento da lâmina superior, que, antes, era descartada após 3 ou 4 afiações. A possibilidade de afiar as lâminas inferiores e o aumento da vida útil das superiores, graças à otimização do braço, resultou em uma economia significativa, próxima de 100% para as lâminas inferiores e 70% para as superiores, devido ao estoque existente e ao aumento do número de afiações possíveis. A implementação destas melhorias resultou numa redução drástica dos custos e demonstra a capacidade de otimização de recursos através de soluções criativas e práticas.

Além das otimizações em ferramentas e componentes, o projeto incluiu melhorias na seção de acabamento. Foram padronizados os pontos de aspiração em cada linha de produção e instaladas tomadas elétricas de 220V, permitindo o uso direto de lixadoras e reduzindo riscos de acidentes e melhorando a estética do ambiente de trabalho. Um novo protocolo de manutenção preventiva quinzenal foi implementado para o sistema de aspiração, evitando vazamentos e reduzindo o consumo energético. A discussão dos resultados obtidos indicou uma redução geral de custos em torno de 50% para cada peça analisada, com exceções positivas nas lâminas superiores (70%) e inferiores (próximo de 100% devido ao estoque existente). Essas melhorias demonstram a eficácia das intervenções propostas, comprovando que a combinação de soluções práticas, como o recondicionamento de peças, e a implementação de protocolos de manutenção preventiva contribuem significativamente para a redução de custos e aumento da eficiência do processo produtivo na ENEOP 3. A otimização em cada etapa, desde ferramentas até ao processo de acabamento, se mostrou efetiva para alcançar os objetivos do projeto.

A ENERCON é apresentada como uma empresa líder mundial no setor da energia eólica, com destaque para sua posição de liderança no mercado alemão. A empresa produz aerogeradores completos, incluindo pás, torres e rotores, contando com 4 fábricas na Alemanha e mais 7 em outros países, totalizando uma área de produção de 870.000 m². Sua capacidade logística é impressionante, com gruas móveis de até 1600 toneladas, centenas de veículos de serviço e veículos especiais para transporte de torres e pás. Com mais de 300 estações de serviço e mais de 22.000 aerogeradores instalados em mais de 30 países, a ENERCON demonstra sua força no mercado internacional. As áreas de pesquisa e desenvolvimento, produção e distribuição estão em constante expansão, consolidando sua posição de destaque no setor de energia renovável. A empresa também demonstra uma preocupação com as novas regulamentações, como a EEG (Lei Alemã das Energias Renováveis), para a qual desenvolveu soluções eficazes para cumprir as condições de ligação à rede para aerogeradores e parques eólicos.

A análise da ENERCON destaca suas inovações tecnológicas em aerogeradores. Todos os seus aerogeradores possuem um sistema de alimentação de rede que cumpre os requisitos mais recentes, permitindo integração perfeita em diversas estruturas de fornecimento e distribuição de energia. O controle de potência reativa e da tensão, mesmo em situações críticas como curtos-circuitos, é um diferencial da tecnologia ENERCON. A empresa implementa o sistema de acionamento direto, que, reduzindo o número de componentes rotativos, minimiza sobrecargas mecânicas, aumenta a vida útil da máquina e diminui os custos de manutenção. A nova geometria da pá do rotor, introduzida em 2004, contribui para um aumento significativo do rendimento, redução de emissões acústicas e minimização das cargas que afetam o aerogerador. A fabricação das pás pelo método de infusão a vácuo, com estrutura tipo 'sandwich', garante a ausência de bolhas de ar, elevando a qualidade e performance do produto final. A tecnologia ENERCON é constantemente aprimorada, com novas gerações de aerogeradores surgindo do desenvolvimento contínuo de todos os componentes.

O gerador em anel desempenha um papel crucial no conceito de aerogeradores ENERCON sem sistema de engrenagem. Sua construção multipolar, síncrona e sem acoplamento direto à rede, permite alta variabilidade de velocidade, com conversão para a rede através de um circuito intermédio de corrente contínua e inversores. O gerador em anel é praticamente isento de desgaste mecânico, sendo projetado para esforços intensos e longa vida útil. A ENERCON garante alta qualidade na produção desses geradores, utilizando materiais de primeira linha e testes rigorosos, como testes por ultrassom e raios-X. O controle otimizado da temperatura do gerador é garantido por sensores térmicos, prevenindo sobrecargas devido a temperaturas extremas. A monitorização da alimentação da rede, através da medição de tensão, corrente e frequência, permite ao sistema de controle do aerogerador reagir imediatamente a alterações na rede. Um sistema de controle de tempestade permite regular o funcionamento do aerogerador em ventos fortes, reduzindo a produção sem interrupções e perdas de rendimento.

As torres ENERCON são projetadas para otimizar transporte, montagem e utilização, com um desenho estrutural que distribui as cargas dinâmicas de forma eficiente. A ENERCON estabelece seus próprios padrões de qualidade e segurança, além de atender às normas nacionais e internacionais. Modelos virtuais 3D são criados usando o método de elementos finitos (FEM), simulando todas as cargas possíveis. Medições frequentes em aerogeradores existentes garantem uma verificação minuciosa dos cálculos iniciais, que são avaliados por organismos de certificação e institutos de pesquisa. A construção das torres considera o aspecto estético, resultando em torres visualmente atraentes. Diferentes tipos de fundações foram desenvolvidos pela ENERCON para atender às diversas condições de solo, com a forma circular minimizando o volume de betão e aço. Sistemas de fixação específicos, como o anel de fundação para torres de aço maiores, e o cesto de fundação com pinos para torres menores, garantem a estabilidade e segurança da estrutura. Os segmentos pré-fabricados são produzidos em fábricas próprias, submetidos a rigorosos controlos de qualidade, e unidos com resina epóxi especial, assegurando a transmissão uniforme das forças de compressão. Os cabos de pré-esforço e a injeção de argamassa fina de cimento garantem proteção anticorrosiva a longo prazo.

O projeto de melhorias na seção de acabamento focou-se inicialmente na otimização do sistema de aspiração. O objetivo era padronizar o número de pontos de aspiração em cada linha de produção, garantindo um fluxo de ar uniforme e eficiente. A falta de padronização anterior implicava perdas de sucção e menor eficiência do sistema. A padronização visava resolver este problema, melhorando a qualidade do trabalho e reduzindo potenciais desperdícios. Adicionalmente, a implementação de um novo layout para a rede de aspiração, detalhado no Anexo 3, visava melhorar a organização espacial e garantir a eficiência operacional, eliminando problemas relacionados com o posicionamento inadequado dos pontos de aspiração e potenciais interrupções do fluxo de trabalho.

Outro aspecto crucial do projeto foi a instalação de tomadas elétricas de 220V na seção de acabamento. Anteriormente, o uso de extensões era comum, o que representava um risco de acidentes, além de prejudicar a organização e estética do local de trabalho. A instalação dessas tomadas visa solucionar esse problema, permitindo a conexão direta das lixadoras e outros equipamentos, eliminando o uso de extensões e consequentemente reduzindo significativamente a probabilidade de acidentes. A melhoria no aspecto visual da área também foi considerada um objetivo importante, contribuindo para um ambiente de trabalho mais organizado, seguro e agradável. Essas medidas simples mas eficazes, demonstram um enfoque na segurança e ergonomia do trabalho, alinhando-se com as melhores práticas de gestão de segurança em ambientes industriais.

Após a instalação dos novos pontos de aspiração e das tomadas elétricas, foi implementado um protocolo de manutenção preventiva quinzenal para todo o sistema de aspiração. Esse protocolo visa prevenir problemas futuros, como vazamentos nas linhas de aspiração, que resultam em perdas de sucção e aumento do consumo energético. Com a manutenção preventiva regular, os motores de vácuo não precisam operar constantemente em sua potência máxima para compensar as perdas. Isso, consequentemente, leva a uma diminuição significativa no consumo de energia, contribuindo para a redução de custos operacionais. A implementação deste protocolo demonstra o compromisso com a manutenção preventiva como uma estratégia eficaz para a otimização de recursos e sustentabilidade do processo produtivo a longo prazo. Essa otimização permite não apenas a preservação dos equipamentos mas também a redução significativa de custos com energia.

A implementação das melhorias na seção de acabamento resultou em uma melhoria significativa, tanto na organização do espaço quanto na eficiência dos equipamentos. O novo layout da rede de aspiração e a instalação das tomadas elétricas contribuíram para um ambiente de trabalho mais seguro e organizado. A introdução do novo protocolo de manutenção preventiva quinzenal para o sistema de aspiração, além de garantir a funcionalidade do sistema, resultou em redução do consumo energético. Em termos de tesoura elétrica, os resultados superaram as expectativas, com uma poupança estimada de quase 100% nos próximos três anos nas lâminas inferiores e cerca de 70% nas lâminas superiores. A combinação de todas essas medidas demonstrou a eficácia de intervenções pontuais e planejadas para melhoria da eficiência e redução de custos, reforçando a importância da manutenção preventiva e de um ambiente de trabalho bem organizado para o bom funcionamento de uma linha de produção.