Automação Industrial

Roteiro de Atividade de Aprendizagem 1 Contextualização 11 Conteúdos e tópicos abordados Os conteúdos abordados na articulação desta atividade comtemplam Análise de Linhas Manuais Exploração dos princípios de funcionamento e características das linhas de produção manuais Automação Industrial Introdução aos conceitos de automação sistemas automatizados e benefícios associados Avaliação de Viabilidade Métodos para avaliar a viabilidade de automatização em linhas manuais 12 Estratégia de ensino adotada A estratégia adotada para o ensino do aluno é putada em Aulas expositivas Apresentação dos conceitos fundamentais de Automação Industrial Estudo de Caso Análise de casos reais de sucesso na transição de linhas manuais para automatizadas Debates em Grupo Discussões em grupo para analisar e debater as vantagens e desvantagens da automação em contextos específicos Finalizada com a Atividade Prática Orientada Realização de uma análise de linha industrial real a fim de propor melhorias de automação como forma de aumento de qualidade e produtividade através desta atividade prática em campo 13 Objetivos educacionais Compreensão Teórica Compreender os fundamentos teóricos do estudo de tempos e a importância do tempo padrão na engenharia de produção Aplicação Prática Aplicar as ferramentas de estudo de tempos para obter tempos padrão em cenários práticos Análise Crítica Desenvolver habilidades analíticas para avaliar a eficiência dos processos e identificar oportunidades de melhoria 14 Competência e habilidades desenvolvidas Compreensão de Linhas Manuais Entender as características das linhas manuais e os desafios associados Conhecimento em Automação Adquirir conhecimentos sobre os princípios e benefícios da automação industrial Avaliação de Viabilidade Desenvolver habilidades para avaliar a viabilidade e 1 benefícios da automação em linhas manuais específicas 2 Etapas e roteiro da atividade Os processos que você precisará desenvolver são as seguintes ETAPA 1 DESCRIÇÃO DA OPERAÇÃO E DO PROCESSO PROCESSOS 1 E 2 PROCESSO 1 Nesta etapa você deve apresentar em palavras a operação escolhida Descrever o segmento da empresa os produtos fabricados e como a operação é realizado na sequência lógica Início e fim Para a sequência da operação você pode utilizar a elaboração de um fluxograma em blocos e explicar em palavras as etapas da operação que estão ilustradas no fluxograma 2 PROCESSO 2 Após a descrição da operação você deve descrever o processo que escolheu para analisar uma possível automatização Esse processo deve ser manual ou com alguns princípios de automatização em que você irá propor um upgrade Observação As coletas devem ser distribuídas Por exemplo se a empresa possui dois turnos coletar 5 tempos no turno 1 e 5 no turno 2 ATENÇÃO Para validação da sua atividade tirar fotos das principais atividades que compõe o processo que você avaliou ETAPA 2 AVALIAÇÃO DAS VARIÁVEIS DE CONTROLE PROCESSO 3 PROCESSO 3 Nesta etapa você deve indicar e avaliar os pontos de controle ou pontos que podem ser otimizados se forem automatizados Indicar todos os pontos que você observar e justificar todos eles Por exemplo Processo de envaze manual variável quantidade do produto envazado mL Caso o processo seja automatizado a quantidade do produto dentro das embalagens será controlado reduzindo problemas de desperdício eou falta de produto nas embalagens Essas análises para melhor compreensão devem ser inseridas em tabela Modelo de tabela para inserir as variáveis observadas Etapa do processo Variável Justificativa ETAPA 3 PESQUISA DE POSSÍVEIS COMPONENTES DE AUTOMAÇÃO E SEUS BENEFÍCIOS PROCESSOS 4 E 5 PROCESSO 4 Nesta etapa você deve pesquisar possíveis componentes máquinas equipamentos que podem ser utilizados para substituir o processo manual que você está avaliando Essa indicação deve ser com base nas variáveis que você descreveu anteriormente Você pode utilizar sites de equipamentos catálogos de componentes ou outros materiais para auxiliá lo 3 Por exemplo Controle do nível de envaze você deveria indicar um sensor de nível escolher um modelo da internet que você pesquisou Obs para todos os componentes indicados inserir a referência PROCESSO 4 Nesta etapa você deve analisar e indicar os benefícios dos componentes indicados no tópico 44 relacionando com as variáveis listadas anteriormente Aqui você deve sustentar sua indicação de componentes para as variáveis a respeito do controle e do aumento da produtividade Responder para cada variável e componente indicado o porquê a empresa deveria investir na comprainvestimento desses pontos que você levantou Defenda seu projeto 3 Materiais complementares e anexos 31 Materiais obrigatórios Guia didático e as aulas conceituais 32 Leituras e materiais complementares GROOVER Mikell Automação industrial e sistema de manufatura 3ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2011 Biblioteca Virtual Pearson LAMB Frank Automação industrial na prática Porto Alegre AMGH 2015 Biblioteca virtual A SELEME Robson SELEME Roberto Bohlen Automação da produção Uma abordagem gerencial São Paulo Intersaberes 2013 Biblioteca Virtual Pearson FERNANDES F C LEITE R B Automação industrial e sistemas informatizados de gestão da produção em fundições de mercado Gestão Produção v 9 n 3 p 313344 2002 Disponível em httpswwwscielobrjgpaY6MzkCnHhGL3mRSg9q6883kformatpdflangpt DA SILVA M F SOARES I R M BARBOSA M G C B JÚNIOR J W N DE SOUZA R R M CASELLI F DE T R DE COSTA T H DE MACEDO F R C Estudo de viabilidade econômica e financeira para a substituição de uma linha de produção não automatizada por uma automatizada uma revisão bibliográfica Revista de Engenharia e Tecnologia v 15 n 1 2023 Disponível em httpsrevistasuepgbrindexphpretarticleview22011209209217799 4 Cronograma de orientações e Critérios de Avaliação 5 Critérios de Avaliação Critério avaliado Nota 4 Etapa 1 Descrição da operação escolhida Descrição do processo escolhido para propor uma automação 05 Etapa 2 Análise detalhada dos pontos de controle que afetam a qualidade do produtoprocesso 05 Etapa 3 Descrição da proposta de automação nos pontos de controle mapeados Análise crítica dos benefícios da automação para o processo Capacidade de defesa de pontos de observação e de indicações de melhoriaprojeto 10 Rubricas de avaliação pontos a serem convertidos em notas 2 de 5 40 todos os requisitos foram atendidos com respostas de qualidade insuficiente 3 de 5 60 todos os requisitos foram atendidos com respostas de qualidade regular 4 de 5 80 todos os requisitos foram atendidos com respostas de boa qualidade 5 de 5 100 todos os requisitos foram atendidos com respostas de qualidade muito boa Referências LAMB Frank Automação industrial na prática Porto Alegre AMGH 2015 Biblioteca virtual A SELEME Robson SELEME Roberto Bohlen Automação da produção Uma abordagem gerencial São Paulo Intersaberes 2013 Biblioteca Virtual Pearson 5 UNICEP ENGENHARIA ELÉTRICA SEU NOME AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL SÃO CARLOS 2025 SUMÁRIO ETAPA 13 Processo 13 Processo 24 ETAPA 27 Processo 37 ETAPA 310 Processo 410 Processo 511 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS14 ETAPA 1 Processo 1 A operação escolhida para análise faz parte do setor industrial e envolve a fabricação de embalagens plásticas para alimentos A empresa atua no segmento de embalagens flexíveis produzindo sacos plásticos de diversos tamanhos bobinas laminadas e recipientes seláveis O processo de fabricação segue uma sequência lógica que se inicia na matériaprima e termina no produto final embalado e pronto para distribuição GROOVER 2011 A operação iniciase com a seleção e inspeção da matériaprima geralmente polímeros plásticos em forma de pellets Esses pellets são inseridos em uma extrusora onde são derretidos e moldados em filmes plásticos contínuos Após essa etapa o material passa pelo processo de impressão onde são aplicadas informações como logotipos e descrições do produto LAMB 2015 Em seguida ocorre o corte e a soldagem que definem o formato final das embalagens No fluxograma de blocos que ilustra esse processo as etapas são 1 Recebimento da matériaprima 2 Extrusão do plástico 3 Impressão 4 Corte e soldagem 5 Inspeção de qualidade e 6 Embalagem final Cada uma dessas etapas tem um papel fundamental na eficiência do processo produtivo e na garantia da qualidade do produto final Por exemplo a inspeção de qualidade verifica se há falhas na impressão soldagem ou contaminação do material SELEME SELEME 2013 A automação pode ser aplicada em diversas dessas fases reduzindo erros e aumentando a eficiência Sensores de temperatura na extrusora garantem que o plástico seja moldado corretamente enquanto câmeras de inspeção verificam a precisão da impressão e da soldagem Além disso robôs podem ser empregados na etapa de embalagem garantindo um processo mais rápido e seguro GROOVER 2011 Figura 1 Fluxograma Fonte Autoria Própria 2025 Processo 2 O processo escolhido para análise de automatização é a etapa de corte e soldagem das embalagens plásticas Atualmente essa fase ainda depende em grande parte da intervenção manual dos operadores que posicionam o material ajustam a máquina e garantem que o corte e a selagem estejam corretos Embora existam equipamentos semiautomatizados a necessidade de ajustes manuais e inspeção constante afeta a produtividade e pode gerar variações na qualidade final do produto A produção ocorre em dois turnos e a eficiência do processo pode variar conforme a experiência dos operadores e a demanda do dia Em cada turno serão coletadas cinco medições de tempo para avaliar a duração de cada ciclo de corte e soldagem identificando possíveis gargalos que possam ser eliminados com a introdução de um sistema mais automatizado Esse levantamento permitirá entender como as diferenças de operação impactam a produtividade geral da linha de produção Figura 2 Etapa de corte e soldagem das embalagens plásticas Fonte Autoria Própria 2025 Um dos principais desafios do processo atual é a inconsistência na selagem das embalagens Pequenas variações de temperatura ou pressão podem resultar em embalagens mal fechadas comprometendo a qualidade do produto final Segundo Groover 2011 a automação de processos que envolvem calor e pressão é essencial para garantir repetibilidade e precisão reduzindo a quantidade de rejeitos e retrabalho Além da qualidade da soldagem outro problema observado é a variabilidade na velocidade de corte Dependendo da espessura do material ou do desgaste das lâminas o operador precisa intervir frequentemente para regular a máquina De acordo com Seleme e Seleme 2013 processos industriais que exigem calibração manual constante tendem a apresentar maior índice de falhas e desperdício de matériaprima Isso reforça a necessidade de um sistema automatizado que possa fazer ajustes automáticos com base em sensores de pressão e temperatura A proposta de automação envolve a substituição parcial do controle manual por sensores de temperatura e pressão que garantiriam um corte e soldagem mais homogêneos Além disso um sistema de monitoramento em tempo real poderia identificar oscilações e fazer correções automáticas reduzindo a necessidade de intervenção humana Isso não apenas aumentaria a produtividade como também minimizaria o desperdício de material tornando o processo mais eficiente Outro benefício esperado com essa modernização é a melhoria na segurança dos operadores Atualmente ajustes frequentes na máquina expõem os trabalhadores a riscos de queimaduras e cortes A automação reduziria a necessidade de contato direto com partes quentes e lâminas afiadas diminuindo a incidência de acidentes de trabalho Como aponta Lamb 2015 um dos maiores benefícios da automação industrial é a criação de um ambiente de trabalho mais seguro e ergonomicamente adequado Com base nesses fatores a coleta de tempos nos dois turnos será fundamental para quantificar os benefícios da proposta de automação Comparando os dados antes e depois da implementação das melhorias será possível avaliar com precisão o impacto na eficiência qualidade e segurança do processo ETAPA 2 Processo 3 Tabela 1 Variáveis observadas Etapa do processo Variável Justificativa Corte e soldagem Temperatura da selagem A automação garantiria a temperatura ideal constante reduzindo falhas de vedação e desperdício de material Corte e soldagem Pressão aplicada na soldagem Controle automatizado da pressão evitaria selagens fracas ou excessivas garantindo qualidade uniforme Ajuste de lâminas Desgaste da lâmina Sensores poderiam monitorar o desgaste e indicar quando a lâmina precisa ser substituída evitando cortes irregulares e paradas não programadas Inspeção de qualidade Detecção de falhas na selagem Câmeras e sensores ópticos identificariam falhas automaticamente reduzindo a necessidade de inspeção manual e melhorando a eficiência Tempo de ciclo Velocidade do processo A automação permitiria ajustes dinâmicos para otimizar a velocidade sem comprometer a qualidade aumentando a produtividade Segurança operacional Exposição dos operadores ao calor Redução da necessidade de ajustes manuais diminuiria o risco de acidentes e melhoraria as condições de trabalho Fonte Autoria Própria 2025 Na análise do processo de corte e soldagem das embalagens plásticas identificamos diversos pontos de controle que podem ser otimizados com a automação Atualmente algumas variáveis impactam diretamente a qualidade do produto e a eficiência da produção exigindo ajustes manuais constantes Entre os principais fatores observados destacamse a temperatura e a pressão da selagem a velocidade do processo e a necessidade de inspeção frequente para evitar falhas Esses elementos influenciam a produtividade e podem gerar desperdícios caso não sejam controlados com precisão Um dos principais desafios é a variação da temperatura na selagem Pequenos desvios podem comprometer a vedação da embalagem resultando em falhas que tornam o produto inutilizável Com a implementação de sensores automáticos a temperatura pode ser mantida dentro de um intervalo ideal reduzindo perdas e garantindo um acabamento uniforme Da mesma forma a pressão aplicada na soldagem também pode ser padronizada por meio de controle automatizado evitando embalagens mal fechadas ou deformadas que podem comprometer a qualidade final Outro ponto crítico está no desgaste das lâminas de corte No processo atual os operadores precisam monitorar o estado das lâminas manualmente e muitas vezes o ajuste só é feito quando o problema já afetou a produção Sensores inteligentes poderiam detectar o desgaste e alertar sobre a necessidade de substituição no momento certo evitando cortes irregulares e reduzindo paradas inesperadas na linha de produção Isso traria mais eficiência ao processo e evitaria desperdício de matériaprima A inspeção de qualidade ainda depende da observação manual dos operadores o que pode levar a erros e inconsistências Com a introdução de câmeras e sensores ópticos as embalagens poderiam ser verificadas automaticamente identificando falhas na selagem ou no corte com mais precisão Essa tecnologia reduziria a necessidade de retrabalho e aumentaria a confiabilidade do produto final Paralelamente ajustes automatizados na velocidade do processo poderiam garantir que a produção ocorra de maneira mais fluida sem comprometer a qualidade A automação traria benefícios também para a segurança dos operadores Atualmente ajustes manuais exigem contato direto com equipamentos quentes e lâminas afiadas aumentando o risco de acidentes Ao reduzir a necessidade de intervenção humana nesses processos a empresa proporcionaria um ambiente de trabalho mais seguro diminuindo lesões e garantindo maior bemestar para os trabalhadores Com a implementação dessas melhorias a linha de produção se tornaria mais eficiente reduzindo desperdícios garantindo a qualidade do produto e aumentando a segurança operacional ETAPA 3 Processo 4 A precisão na temperatura de selagem é crucial para assegurar a qualidade das embalagens Sensores de temperatura avançados como os termopares da série TPON são especialmente projetados para uso em máquinas que trabalham com embalagens plásticas Esses sensores possuem cabos de ligação resistentes à temperatura de fusão do plástico e resinas garantindo medições precisas e consistentes durante o processo de selagem ALUTAL 2022 A uniformidade na pressão durante a soldagem é vital para evitar defeitos nas embalagens Sensores de pressão modernos como os modelos oferecidos pela Turck fornecem monitoramento preciso da pressão aplicada permitindo ajustes em tempo real para manter a pressão ideal durante o processo de soldagem Esses sensores possuem diversas conexões de processo e sinais de saída facilitando a integração com sistemas de automação TURCK 2023 O desgaste das lâminas pode comprometer a qualidade do corte e a eficiência do processo Implementar sistemas de monitoramento que utilizam sensores específicos para detectar o desgaste das lâminas permite programar manutenções preventivas evitando paradas inesperadas e garantindo cortes precisos Sensores indutivos por exemplo podem ser utilizados para monitorar a posição e o desgaste das lâminas assegurando a substituição no momento adequado BAUMER 2021 A inspeção manual está sujeita a erros e inconsistências A adoção de sistemas de visão artificial equipados com câmeras de alta resolução e software de processamento de imagem permite a detecção automática de falhas na selagem e no corte das embalagens Esses sistemas garantem uma inspeção mais rápida e precisa reduzindo a incidência de produtos defeituosos Soluções como as oferecidas pela OMRON utilizam inteligência artificial para medir e controlar a temperatura assegurando uma selagem perfeita OMRON 2024 Variar a velocidade de produção manualmente pode resultar em inconsistências Controladores programáveis de velocidade integrados ao sistema de automação permitem ajustes dinâmicos conforme as necessidades da produção mantendo a qualidade e aumentando a eficiência Máquinas de selagem automática como as fornecidas pela Benison possuem controle de temperatura estável e permitem ajustes de velocidade para otimizar o processo de embalagem BENISON 2020 A soldagem ultrassônica é uma técnica que utiliza vibrações de alta frequência para unir materiais plásticos proporcionando selagens fortes e precisas Equipamentos de soldagem ultrassônica como os da Branson oferecem controle preciso para soldagens repetíveis de alta qualidade em componentes plásticos complexos EMERSON 2023 Para uma automação completa máquinas que combinam moldagem enchimento e selagem em um único processo podem ser implementadas Essas máquinas garantem uniformidade e alta produtividade reduzindo a necessidade de intervenção manual A Baumer oferece soluções confiáveis com sensores indutivos ultrassônicos ou magnéticos para uma ótima regulagem e controle da tensão do material das embalagens BAUMER 2021 Para garantir que cada embalagem receba a quantidade exata de produto sensores de nível e sistemas de dosagem precisos são essenciais Esses componentes asseguram o enchimento adequado das embalagens evitando desperdícios e garantindo a satisfação do cliente Sensores de pressão diferencial como o PSG010R podem ser utilizados para monitorar e controlar o nível de enchimento em processos industriais USINAINFO 2024 Processo 5 A implementação de componentes automatizados no processo de fabricação de embalagens plásticas oferece diversos benefícios especialmente quando analisamos variáveis críticas como temperatura de selagem pressão aplicada na soldagem desgaste das lâminas de corte inspeção de qualidade e velocidade do processo A precisão na temperatura de selagem é essencial para garantir a integridade das embalagens A utilização de sensores de temperatura avançados como os termopares da série TPON assegura que o calor aplicado seja consistente e adequado ao material utilizado Isso previne falhas na selagem como vazamentos ou aberturas indesejadas mantendo a qualidade do produto final Segundo Groover 2011 o controle preciso da temperatura em processos de manufatura é fundamental para a obtenção de produtos de alta qualidade A uniformidade na pressão durante a soldagem é crucial para evitar defeitos nas embalagens Sensores de pressão modernos permitem o monitoramento contínuo e ajustes em tempo real garantindo que a pressão aplicada esteja sempre dentro dos parâmetros ideais Isso resulta em selagens mais robustas e duradouras reduzindo retrabalhos e desperdícios Lamb 2015 destaca que a automação no controle de pressão em processos industriais aumenta a eficiência e a consistência dos produtos O desgaste das lâminas de corte pode comprometer a precisão e a qualidade das embalagens Implementar sistemas de monitoramento que detectam o desgaste em tempo real permite a substituição preventiva das lâminas evitando paradas inesperadas e mantendo a eficiência do processo Seleme e Seleme 2013 afirmam que a manutenção preditiva facilitada por sistemas automatizados é essencial para a continuidade operacional e redução de custos A inspeção manual está sujeita a erros humanos e pode ser demorada A adoção de sistemas de visão artificial equipados com câmeras de alta resolução e software de processamento de imagem permite a identificação rápida e precisa de falhas na selagem e no corte das embalagens Isso assegura que apenas produtos que atendam aos padrões de qualidade sejam enviados ao mercado fortalecendo a reputação da empresa e reduzindo custos com devoluções ou reclamações Groover 2011 enfatiza que a automação na inspeção de qualidade melhora significativamente a consistência e a confiabilidade dos produtos Variar a velocidade de produção manualmente pode resultar em inconsistências e ineficiências Controladores programáveis de velocidade permitem ajustes dinâmicos conforme as necessidades da produção mantendo a qualidade e aumentando a produtividade Isso possibilita uma resposta ágil a variações na demanda otimizando o uso dos recursos disponíveis Lamb 2015 destaca que a flexibilidade proporcionada pela automação nos processos produtivos é um diferencial competitivo importante A soldagem ultrassônica utiliza vibrações de alta frequência para unir materiais plásticos proporcionando selagens fortes e precisas Equipamentos de soldagem ultrassônica oferecem controle preciso resultando em junções de alta qualidade e reduzindo o consumo de energia em comparação com métodos tradicionais Seleme e Seleme 2013 apontam que a adoção de tecnologias avançadas de soldagem melhora a eficiência energética e a qualidade do produto final A integração de processos de moldagem enchimento e selagem em uma única máquina automatizada reduz o tempo de produção e minimiza a necessidade de intervenção manual Isso resulta em maior uniformidade das embalagens e aumento da capacidade produtiva Groover 2011 observa que a automação integrada de múltiplas etapas produtivas contribui para a otimização do fluxo de trabalho e redução de custos operacionais Garantir que cada embalagem contenha a quantidade exata de produto é vital para a satisfação do cliente e conformidade com regulamentações Sensores de nível e sistemas de dosagem precisos asseguram o enchimento adequado das embalagens evitando desperdícios e garantindo a consistência do produto oferecido ao mercado Lamb 2015 destaca que o controle preciso na dosagem de materiais é crucial para a eficiência e qualidade em processos de manufatura Investir nesses componentes automatizados não apenas aprimora o controle sobre variáveis críticas do processo produtivo mas também eleva a produtividade reduz custos operacionais e fortalece a posição competitiva da empresa no mercado A automação quando implementada de forma estratégica transforma desafios em oportunidades de crescimento e inovação REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALUTAL Termopar Termorresistência Sensor de Temperatura para Máquinas de Embalagens Plásticas Disponível em httpswwwalutalcombrbrprodutotermopartermorresistenciasensorde temperaturaparamaquinasdeembalagensplasticas Acesso em 18022025 BAUMER Máquinas de Moldagem de Enchimento e Selagem Disponível em httpswwwbaumercomintptsolucoesindustriadeembalagemmaquinasde moldagemdeenchimentoeselagemaformfillingsealingmachines Acesso em 20022025 BENISON Seladora Lateral Automática com Sensor de Impressão Disponível em httpswwwbenisoncomtwptproductautosidesealerwithprintsensorUSA005P USA007PUSA009Phtml Acesso em 19022025 EMERSON Soldagem Ultrassônica de Plástico Disponível em httpswwwemersoncomptbrautomationweldingassemblycleaningultrasonic plasticwelding Acesso em 20022025 GROOVER Mikell Automação industrial e sistema de manufatura 3ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2011 LAMB Frank Automação industrial na prática Porto Alegre AMGH 2015 OMRON Soluções de Selagem Perfeita Disponível em httpsindustrialomronptptindustriesfoodbeverageindustryapplicationsperfect sealingsolutions Acesso em 21022025 SELEME Robson SELEME Roberto Bohlen Automação da produção Uma abordagem gerencial São Paulo Intersaberes 2013 TURCK Sensores de Pressão Disponível em httpswwwturckcombrptDEgroup0000000800000c32000b0023iwc5B 5DFX0pws1AR0000000c00007f6f0004003e3AIOLinkiwc5B5DFX0 pws1OOPEQUALS Acesso em 19022025 USINAINFO Sensor de Pressão Diferencial 40KPa PSG010R Disponível em httpswwwusinainfocombrsensoressensordepressaodiferencial40kpa psg010r14478html Acesso em 21022025 UNICEP ENGENHARIA ELÉTRICA SEU NOME AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL SÃO CARLOS 2025 SUMÁRIO ETAPA 1 3 Processo 1 3 Processo 2 4 ETAPA 2 7 Processo 3 7 ETAPA 3 10 Processo 4 10 Processo 5 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS14 ETAPA 1 Processo 1 A operação escolhida para análise faz parte do setor industrial e envolve a fabricação de embalagens plásticas para alimentos A empresa atua no segmento de embalagens flexíveis produzindo sacos plásticos de diversos tamanhos bobinas laminadas e recipientes seláveis O processo de fabricação segue uma sequência lógica que se inicia na matériaprima e termina no produto final embalado e pronto para distribuição GROOVER 2011 A operação iniciase com a seleção e inspeção da matériaprima geralmente polímeros plásticos em forma de pellets Esses pellets são inseridos em uma extrusora onde são derretidos e moldados em filmes plásticos contínuos Após essa etapa o material passa pelo processo de impressão onde são aplicadas informações como logotipos e descrições do produto LAMB 2015 Em seguida ocorre o corte e a soldagem que definem o formato final das embalagens No fluxograma de blocos que ilustra esse processo as etapas são 1 Recebimento da matériaprima 2 Extrusão do plástico 3 Impressão 4 Corte e soldagem 5 Inspeção de qualidade e 6 Embalagem final Cada uma dessas etapas tem um papel fundamental na eficiência do processo produtivo e na garantia da qualidade do produto final Por exemplo a inspeção de qualidade verifica se há falhas na impressão soldagem ou contaminação do material SELEME SELEME 2013 A automação pode ser aplicada em diversas dessas fases reduzindo erros e aumentando a eficiência Sensores de temperatura na extrusora garantem que o plástico seja moldado corretamente enquanto câmeras de inspeção verificam a precisão da impressão e da soldagem Além disso robôs podem ser empregados na etapa de embalagem garantindo um processo mais rápido e seguro GROOVER 2011 Figura 1 Fluxograma Fonte Autoria Própria 2025 Processo 2 O processo escolhido para análise de automatização é a etapa de corte e soldagem das embalagens plásticas Atualmente essa fase ainda depende em grande parte da intervenção manual dos operadores que posicionam o material ajustam a máquina e garantem que o corte e a selagem estejam corretos Embora existam equipamentos semiautomatizados a necessidade de ajustes manuais e inspeção constante afeta a produtividade e pode gerar variações na qualidade final do produto A produção ocorre em dois turnos e a eficiência do processo pode variar conforme a experiência dos operadores e a demanda do dia Em cada turno serão coletadas cinco medições de tempo para avaliar a duração de cada ciclo de corte e soldagem identificando possíveis gargalos que possam ser eliminados com a introdução de um sistema mais automatizado Esse levantamento permitirá entender como as diferenças de operação impactam a produtividade geral da linha de produção Figura 2 Etapa de corte e soldagem das embalagens plásticas Fonte Autoria Própria 2025 Um dos principais desafios do processo atual é a inconsistência na selagem das embalagens Pequenas variações de temperatura ou pressão podem resultar em embalagens mal fechadas comprometendo a qualidade do produto final Segundo Groover 2011 a automação de processos que envolvem calor e pressão é essencial para garantir repetibilidade e precisão reduzindo a quantidade de rejeitos e retrabalho Além da qualidade da soldagem outro problema observado é a variabilidade na velocidade de corte Dependendo da espessura do material ou do desgaste das lâminas o operador precisa intervir frequentemente para regular a máquina De acordo com Seleme e Seleme 2013 processos industriais que exigem calibração manual constante tendem a apresentar maior índice de falhas e desperdício de matériaprima Isso reforça a necessidade de um sistema automatizado que possa fazer ajustes automáticos com base em sensores de pressão e temperatura A proposta de automação envolve a substituição parcial do controle manual por sensores de temperatura e pressão que garantiriam um corte e soldagem mais homogêneos Além disso um sistema de monitoramento em tempo real poderia identificar oscilações e fazer correções automáticas reduzindo a necessidade de intervenção humana Isso não apenas aumentaria a produtividade como também minimizaria o desperdício de material tornando o processo mais eficiente Outro benefício esperado com essa modernização é a melhoria na segurança dos operadores Atualmente ajustes frequentes na máquina expõem os trabalhadores a riscos de queimaduras e cortes A automação reduziria a necessidade de contato direto com partes quentes e lâminas afiadas diminuindo a incidência de acidentes de trabalho Como aponta Lamb 2015 um dos maiores benefícios da automação industrial é a criação de um ambiente de trabalho mais seguro e ergonomicamente adequado Com base nesses fatores a coleta de tempos nos dois turnos será fundamental para quantificar os benefícios da proposta de automação Comparando os dados antes e depois da implementação das melhorias será possível avaliar com precisão o impacto na eficiência qualidade e segurança do processo ETAPA 2 Processo 3 Tabela 1 Variáveis observadas Etapa do processo Variável Justificativa Corte e soldagem Temperatura da selagem A automação garantiria a temperatura ideal constante reduzindo falhas de vedação e desperdício de material Corte e soldagem Pressão aplicada na soldagem Controle automatizado da pressão evitaria selagens fracas ou excessivas garantindo qualidade uniforme Ajuste de lâminas Desgaste da lâmina Sensores poderiam monitorar o desgaste e indicar quando a lâmina precisa ser substituída evitando cortes irregulares e paradas não programadas Inspeção de qualidade Detecção de falhas na selagem Câmeras e sensores ópticos identificariam falhas automaticamente reduzindo a necessidade de inspeção manual e melhorando a eficiência Tempo de ciclo Velocidade do processo A automação permitiria ajustes dinâmicos para otimizar a velocidade sem comprometer a qualidade aumentando a produtividade Segurança operacional Exposição dos operadores ao calor Redução da necessidade de ajustes manuais diminuiria o risco de acidentes e melhoraria as condições de trabalho Fonte Autoria Própria 2025 Na análise do processo de corte e soldagem das embalagens plásticas identificamos diversos pontos de controle que podem ser otimizados com a automação Atualmente algumas variáveis impactam diretamente a qualidade do produto e a eficiência da produção exigindo ajustes manuais constantes Entre os principais fatores observados destacamse a temperatura e a pressão da selagem a velocidade do processo e a necessidade de inspeção frequente para evitar falhas Esses elementos influenciam a produtividade e podem gerar desperdícios caso não sejam controlados com precisão Um dos principais desafios é a variação da temperatura na selagem Pequenos desvios podem comprometer a vedação da embalagem resultando em falhas que tornam o produto inutilizável Com a implementação de sensores automáticos a temperatura pode ser mantida dentro de um intervalo ideal reduzindo perdas e garantindo um acabamento uniforme Da mesma forma a pressão aplicada na soldagem também pode ser padronizada por meio de controle automatizado evitando embalagens mal fechadas ou deformadas que podem comprometer a qualidade final Outro ponto crítico está no desgaste das lâminas de corte No processo atual os operadores precisam monitorar o estado das lâminas manualmente e muitas vezes o ajuste só é feito quando o problema já afetou a produção Sensores inteligentes poderiam detectar o desgaste e alertar sobre a necessidade de substituição no momento certo evitando cortes irregulares e reduzindo paradas inesperadas na linha de produção Isso traria mais eficiência ao processo e evitaria desperdício de matériaprima A inspeção de qualidade ainda depende da observação manual dos operadores o que pode levar a erros e inconsistências Com a introdução de câmeras e sensores ópticos as embalagens poderiam ser verificadas automaticamente identificando falhas na selagem ou no corte com mais precisão Essa tecnologia reduziria a necessidade de retrabalho e aumentaria a confiabilidade do produto final Paralelamente ajustes automatizados na velocidade do processo poderiam garantir que a produção ocorra de maneira mais fluida sem comprometer a qualidade A automação traria benefícios também para a segurança dos operadores Atualmente ajustes manuais exigem contato direto com equipamentos quentes e lâminas afiadas aumentando o risco de acidentes Ao reduzir a necessidade de intervenção humana nesses processos a empresa proporcionaria um ambiente de trabalho mais seguro diminuindo lesões e garantindo maior bemestar para os trabalhadores Com a implementação dessas melhorias a linha de produção se tornaria mais eficiente reduzindo desperdícios garantindo a qualidade do produto e aumentando a segurança operacional ETAPA 3 Processo 4 A precisão na temperatura de selagem é crucial para assegurar a qualidade das embalagens Sensores de temperatura avançados como os termopares da série TPON são especialmente projetados para uso em máquinas que trabalham com embalagens plásticas Esses sensores possuem cabos de ligação resistentes à temperatura de fusão do plástico e resinas garantindo medições precisas e consistentes durante o processo de selagem ALUTAL 2022 A uniformidade na pressão durante a soldagem é vital para evitar defeitos nas embalagens Sensores de pressão modernos como os modelos oferecidos pela Turck fornecem monitoramento preciso da pressão aplicada permitindo ajustes em tempo real para manter a pressão ideal durante o processo de soldagem Esses sensores possuem diversas conexões de processo e sinais de saída facilitando a integração com sistemas de automação TURCK 2023 O desgaste das lâminas pode comprometer a qualidade do corte e a eficiência do processo Implementar sistemas de monitoramento que utilizam sensores específicos para detectar o desgaste das lâminas permite programar manutenções preventivas evitando paradas inesperadas e garantindo cortes precisos Sensores indutivos por exemplo podem ser utilizados para monitorar a posição e o desgaste das lâminas assegurando a substituição no momento adequado BAUMER 2021 A inspeção manual está sujeita a erros e inconsistências A adoção de sistemas de visão artificial equipados com câmeras de alta resolução e software de processamento de imagem permite a detecção automática de falhas na selagem e no corte das embalagens Esses sistemas garantem uma inspeção mais rápida e precisa reduzindo a incidência de produtos defeituosos Soluções como as oferecidas pela OMRON utilizam inteligência artificial para medir e controlar a temperatura assegurando uma selagem perfeita OMRON 2024 Variar a velocidade de produção manualmente pode resultar em inconsistências Controladores programáveis de velocidade integrados ao sistema de automação permitem ajustes dinâmicos conforme as necessidades da produção mantendo a qualidade e aumentando a eficiência Máquinas de selagem automática como as fornecidas pela Benison possuem controle de temperatura estável e permitem ajustes de velocidade para otimizar o processo de embalagem BENISON 2020 A soldagem ultrassônica é uma técnica que utiliza vibrações de alta frequência para unir materiais plásticos proporcionando selagens fortes e precisas Equipamentos de soldagem ultrassônica como os da Branson oferecem controle preciso para soldagens repetíveis de alta qualidade em componentes plásticos complexos EMERSON 2023 Para uma automação completa máquinas que combinam moldagem enchimento e selagem em um único processo podem ser implementadas Essas máquinas garantem uniformidade e alta produtividade reduzindo a necessidade de intervenção manual A Baumer oferece soluções confiáveis com sensores indutivos ultrassônicos ou magnéticos para uma ótima regulagem e controle da tensão do material das embalagens BAUMER 2021 Para garantir que cada embalagem receba a quantidade exata de produto sensores de nível e sistemas de dosagem precisos são essenciais Esses componentes asseguram o enchimento adequado das embalagens evitando desperdícios e garantindo a satisfação do cliente Sensores de pressão diferencial como o PSG010R podem ser utilizados para monitorar e controlar o nível de enchimento em processos industriais USINAINFO 2024 Processo 5 A implementação de componentes automatizados no processo de fabricação de embalagens plásticas oferece diversos benefícios especialmente quando analisamos variáveis críticas como temperatura de selagem pressão aplicada na soldagem desgaste das lâminas de corte inspeção de qualidade e velocidade do processo A precisão na temperatura de selagem é essencial para garantir a integridade das embalagens A utilização de sensores de temperatura avançados como os termopares da série TPON assegura que o calor aplicado seja consistente e adequado ao material utilizado Isso previne falhas na selagem como vazamentos ou aberturas indesejadas mantendo a qualidade do produto final Segundo Groover 2011 o controle preciso da temperatura em processos de manufatura é fundamental para a obtenção de produtos de alta qualidade A uniformidade na pressão durante a soldagem é crucial para evitar defeitos nas embalagens Sensores de pressão modernos permitem o monitoramento contínuo e ajustes em tempo real garantindo que a pressão aplicada esteja sempre dentro dos parâmetros ideais Isso resulta em selagens mais robustas e duradouras reduzindo retrabalhos e desperdícios Lamb 2015 destaca que a automação no controle de pressão em processos industriais aumenta a eficiência e a consistência dos produtos O desgaste das lâminas de corte pode comprometer a precisão e a qualidade das embalagens Implementar sistemas de monitoramento que detectam o desgaste em tempo real permite a substituição preventiva das lâminas evitando paradas inesperadas e mantendo a eficiência do processo Seleme e Seleme 2013 afirmam que a manutenção preditiva facilitada por sistemas automatizados é essencial para a continuidade operacional e redução de custos A inspeção manual está sujeita a erros humanos e pode ser demorada A adoção de sistemas de visão artificial equipados com câmeras de alta resolução e software de processamento de imagem permite a identificação rápida e precisa de falhas na selagem e no corte das embalagens Isso assegura que apenas produtos que atendam aos padrões de qualidade sejam enviados ao mercado fortalecendo a reputação da empresa e reduzindo custos com devoluções ou reclamações Groover 2011 enfatiza que a automação na inspeção de qualidade melhora significativamente a consistência e a confiabilidade dos produtos Variar a velocidade de produção manualmente pode resultar em inconsistências e ineficiências Controladores programáveis de velocidade permitem ajustes dinâmicos conforme as necessidades da produção mantendo a qualidade e aumentando a produtividade Isso possibilita uma resposta ágil a variações na demanda otimizando o uso dos recursos disponíveis Lamb 2015 destaca que a flexibilidade proporcionada pela automação nos processos produtivos é um diferencial competitivo importante A soldagem ultrassônica utiliza vibrações de alta frequência para unir materiais plásticos proporcionando selagens fortes e precisas Equipamentos de soldagem ultrassônica oferecem controle preciso resultando em junções de alta qualidade e reduzindo o consumo de energia em comparação com métodos tradicionais Seleme e Seleme 2013 apontam que a adoção de tecnologias avançadas de soldagem melhora a eficiência energética e a qualidade do produto final A integração de processos de moldagem enchimento e selagem em uma única máquina automatizada reduz o tempo de produção e minimiza a necessidade de intervenção manual Isso resulta em maior uniformidade das embalagens e aumento da capacidade produtiva Groover 2011 observa que a automação integrada de múltiplas etapas produtivas contribui para a otimização do fluxo de trabalho e redução de custos operacionais Garantir que cada embalagem contenha a quantidade exata de produto é vital para a satisfação do cliente e conformidade com regulamentações Sensores de nível e sistemas de dosagem precisos asseguram o enchimento adequado das embalagens evitando desperdícios e garantindo a consistência do produto oferecido ao mercado Lamb 2015 destaca que o controle preciso na dosagem de materiais é crucial para a eficiência e qualidade em processos de manufatura Investir nesses componentes automatizados não apenas aprimora o controle sobre variáveis críticas do processo produtivo mas também eleva a produtividade reduz custos operacionais e fortalece a posição competitiva da empresa no mercado A automação quando implementada de forma estratégica transforma desafios em oportunidades de crescimento e inovação REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALUTAL Termopar Termorresistência Sensor de Temperatura para Máquinas de Embalagens Plásticas Disponível em httpswwwalutalcombrbrprodutotermopartermorresistenciasensordetemperat uraparamaquinasdeembalagensplasticas Acesso em 18022025 BAUMER Máquinas de Moldagem de Enchimento e Selagem Disponível em httpswwwbaumercomintptsolucoesindustriadeembalagemmaquinasdemolda gemdeenchimentoeselagemaformfillingsealingmachines Acesso em 20022025 BENISON Seladora Lateral Automática com Sensor de Impressão Disponível em httpswwwbenisoncomtwptproductautosidesealerwithprintsensorUSA005P USA007PUSA009Phtml Acesso em 19022025 EMERSON Soldagem Ultrassônica de Plástico Disponível em httpswwwemersoncomptbrautomationweldingassemblycleaningultrasonicpla sticwelding Acesso em 20022025 GROOVER Mikell Automação industrial e sistema de manufatura 3ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2011 LAMB Frank Automação industrial na prática Porto Alegre AMGH 2015 OMRON Soluções de Selagem Perfeita Disponível em httpsindustrialomronptptindustriesfoodbeverageindustryapplicationsperfectse alingsolutions Acesso em 21022025 SELEME Robson SELEME Roberto Bohlen Automação da produção Uma abordagem gerencial São Paulo Intersaberes 2013 TURCK Sensores de Pressão Disponível em httpswwwturckcombrptDEgroup0000000800000c32000b0023iwc5B5DF X0pws1AR0000000c00007f6f0004003e3AIOLinkiwc5B5DFX0pws1OO PEQUALS Acesso em 19022025 USINAINFO Sensor de Pressão Diferencial 40KPa PSG010R Disponível em httpswwwusinainfocombrsensoressensordepressaodiferencial40kpapsg010r 14478html Acesso em 21022025