CIÊNCIAS DO AMBIENTE BE 310    

 

SUBSTITUIÇÃO DE TRANSPORTADORES MOVIDOS À ÓLEO DIESEL POR REBOCADORES ELÉTRICOS.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS -  UNICAMP

                                                                                  

                                                                                                                  

   INTRODUÇÃO

           Este trabalho faz parte das atividades desenvolvidas na disciplina de Ciências do Ambiente (BE 310) do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas no primeiro semestre de 2001. Tem por finalidade apresentar um caso de substituição de equipamentos de movimentação de produtos em uma fábrica de pneumáticos, inicialmente movidos à óleo diesel por outros tracionados eletricamente. 

            Os autores reservam-se o direito de não divulgar o nome da empresa em que foi desenvolvido o trabalho, por não possuírem  autorização para tal. Fica, no entanto expressa,  a intenção da empresa em disponibilizar o trabalho como sugestão para futuros aproveitamentos em qualquer outra empresa, instituição ou organismo que achar por bem se valer de tais informações.

            PROBLEMA INICIAL

                Utilização de tratores com motores a óleo diesel para transporte de componentes  processados nas diversas fases de elaboração dos produtos. O seu uso acarretava nos seguintes problemas:

            - Ruído excessivo (até 96 dB - dose equivalente)

            - Poluição ambiental - emissão de monóxido e dióxido de carbono provenientes do escapamento dos motores diesel. Apresentava alta concentração por se tratar de emissão em ambiente fechado sem exaustão forçada.

            - Excesso de vibração para o abastecedor ( condutor do veículo)

            - Problemas ergonométricos devido ao uso de assentos não apropriados e à postura em relação ao volante do trator.

            - Fadiga provocada pelo esforço para manobrar o trator ( direção não hidráulica).

            - Excesso de vazamentos de óleo pela fábrica provocando condições de risco de acidentes.

                        Figura 1 - Exemplo de trator utilizado como rebocador

OBJETIVOS INICIAIS DO PROJETO

            Como objetivos iniciais o projeto previa a redução de alguns índices e eliminação de outras condições acima apresentadas, desde que se adequassem as normas de segurança em vigor.

            Estabeleceu-se  que:

            -    O nível de ruído devveria ficar abaixo dos tolerados 85 dB por lei (objetivo 60dB).

            -     O contato dos operários com gases oriundos da queima de combustível deveria ser zerada no ambiente fabril.

            -    Adequar condições errgonômicas

            -    Redução da fadiga doo abastecedor.

            -    Eliminação/Redução dda vibração provocada pelo veículo.

            -    Eliminação dos vazammentos de óleo.

 

POSSIBILIDADES CONSIDERADAS

        Para se solucionar o problema foram consideradas as seguintes alternativas:

            -     Automação do ttransporte através da utilização de sistemas robotizados.

            -    Substituição do reboocadores por equipamento movimentado por tração elétrica.

            -    Substituição dos rebbocadores por equipamento movimentado por motor a explosão porém com outro combustível menos poluente.

               Das propostas acima  elaborou-se um estudo preliminar para definir a viabilidade de cada uma. A tabela abaixo mostra um resumo do obtido.

  RUÍDO CONFORTO VIBRAÇÃO EMISSÃO SUJIDADE INVESTIMENTO RETORNO
SISTEMA AUTOMATIZADO < 75 dB S/ operador Isento Isento Isento

> US$1,500,000

> 7 ANOS
TRAÇÃO  ELÉTRICA 78 dB Adequado Baixa Isento Baixa US$ 360,000 Não avaliado
TRAÇÃO À EXPLOSÃO 80 - 82 dB Adequado Média Co e Co2 Alta US$ 200,000 Não avaliado

                O sistema robotizado previa a utilização de rebocadores autônomos conduzidos por faixas refletivas aplicadas no piso e controlados por sistema informatizado.  Exigia investimentos não apenas p/ aquisição do equipamento, mas principalmente, para implantação de infraestrutura. Seria necessária a mudança da forma como é  gerida a movimentação de  produtos. Dentro desta infraestrutura necessária destaca-se: 

                -    Sistema informatizaddo de supervisão e gerenciamento de estoques.

                -    Implantação de sisteema de vias exclusivas para tráfego de materiais, com o objetivo de se evitar riscos de acidentes.

                -    Mudanças no lay-out da fábrica para adequar-se ao novo fluxo.

                O maior impacto detectado seria a dispensa ou transferência de mão de obra (eliminação de postos de trabalho) um vez que a figura do abastecedor não seria mais necessária.  Haveria também a necessidade de contratação de mão de obra especializada para gerir e manter o sistema.  Notar que o retorno do investimento é obtido, quase que na totalidade, da redução da mão de obra.

                Os fatores decisivos para não se optar por esta alternativa foram risco e investimentos altos além do prazo para implantação do sistema. 

                 Para escolha do veículo a ser utilizado foi elaborada, a partir de testes em fábrica a seguinte tabela comparativa para auxiliar na decisão.

 

  MARCA MODELO MOTORIZAÇÃO CUSTO PROCEDÊNCIA

   VELOCIDADE MÁXIMA

TRAÇÃO POTÊNCIA MOTOR
01 Agrale Trator Agrícola Diesel US$ 10,000 Nacional 17 km/h 15000 kg 12 Hp
02 Asia Motors Towner Gasolina US$ 16,500 Coreia 80 km/h 10000 kg 50 Hp
03 Toyota TG 10 Gasol/GLP US$ 27,000 Japâo 26 km/h 13000 kg 50 Hp
04 Rucker TM 1350 Gasol/GLP US$ 38,000 Nacional 50 km/h 16000 kg 50 Hp
05 Loquetti

-

GLP US$ 25,000 Nacional 50 km/h 5000 kg 50 Hp
06 Agrale Trato Agrícola GLP US$ 8,000 Nacional 17 km/h 15000 kg 50 Hp
07 Hyundai HBT-40 Elétrico US$16,500 Coreia 6 km/h 4000 kg 6 Hp
08 Cushman GT -1 Elétrico US$ 9,500 USA 13 km/h 1500 kg 2,5 HP
09 Cushman TUG Elétrico US$10,300 USA 10 km/h 1500 kg 3,5 HP
10 Taylor-Dunn B150 Elétrico US$ 9,800 USA 15 km/h 3400 kg 6 Hp
11 Skan RE/OS3000 Elétrico US$ 15,600 Nacional 9 km/h 3000 kg 4 Hp
12 Linde P60 Z Elétrico US$ 30,000 Inglaterra 14 km/h 6000 kg 4 Hp
13 Jacto Eletro 900 Elétrico US$ 10,000 Nacional 12 km/h 1400 kg 2 Hp
14 Home  HRD 500 Elétrico US$ 32,000 Nacional 14  km/h 5000 kg 5 Hp
15 Kontatec Take-on Elétrico US$ 13,000 Nacional 14 km/h 3000 kg 5 Hp
16 CEN CTR-3000 Elétrico US$ 10,000 Nacional 14 km/h 3000 kg 5 Hp
17 Taylor-Dunn C4-10 Elétrico US$ 18,000 USA 10 Km/h 5600 Kg 10 Hp

                    Além destes dados, cada veículo foi avaliado funcionalmente para verificar se atendia as especificações. Foram elaboradas, para cada veículo, as planilhas de Avaliação Funcional. Reproduzimos abaixo um exemplo

AVALIAÇÃO FUNCIONAL

FUNÇÃO CRITÉRIO LIMITE TOLERÂNCIA STATUS
Capacidade de carga kfg 3000 (mínimo) - Atende
Regime de trabalho h/dia 24 -2 Atende
Velocidade c/ carga km/h 12 (mínimo) +/- 2 Atende
Raio de Giro mm 1800 (máximo) +/- 500 Atende
Comprimento mm 2000 (máximo) +/- 500 Atende
Largura mm 900 (máximo) +/- 200 Atende
Ambiente de Trab. 1 Emisão de Poluentes Norma NR15 - Não Atende
Ambiente de Trab. 2 Ruido interno  (dB) 80 + 2 Não Atende
Normativas Ergonomia Banco regulável - Não Atende
Normativa Esforços Repetitivos  Baixos - Não Atende
Garantia Meses 12 (minimo) - Atende
Confiabilidade Quebras/mês 0,08 ( no primeiro ano) - Não Atende
Assistência Técnica Km 300 (máximo) +100 Atende
Treinamento h/dia. pessoa 4 (máximo) + 2 Atende
Custo de aquisição US$ 10,000 (máximo) + 3,000 Atende
Custo de combustível US$/h 0.20 (máximo) - Não Atende
Tempo de Reabastecimento minutos/turno 10 (máximo) +5 Não Atende

            Foi também elaborado um comparativo de nível do ruído entre um rebocador elétrico e o rebocador atual a Diesel.  Observou-se uma diferença gritante em favor do elétrico.  O gráfico comparativo é apresentado abaixo.

 

 

                Dos equipamentos analisados foram selecionados três  na seguinte ordem:

                1°  Rebocador TAKE-ON (item 15)

                2°  Rebocador CEN (item 16)

                3°  Rebocador TAYLOR-DUNN (item 10)

             Nota-se que os três modelos são tracionados eletricamente.  Dos três, por questões comerciais optou-se pelo modelo da CEN. A partir daí, iniciaram-se uma série de estudos  para substituição dos mesmos. Destacamos alguns aspectos importantes considerados e que são próprios deste tipo de equipamento.

                -    Necessidade de se inncorporar sinalizador luminoso tipo flash para  chamar a atenção dos operários que circulam pela fábrica em virtude de não ser notado por ser silencioso.  Isto não ocorria com os tratores.

                -    Necessidade de se esspecificar bateria levando em consideração relação custo benefício.  Seguiu-se a mesma metodologia utilizada para definição,do rebocador. Seguem tabela comparativa e avaliação funcional elaboradas para as baterias tracionárias.

 

  MARCA TIPO MODELO CUSTO PROCEDÊNCIA

GARANTIA (anos)

V/A DIMENSÕES (mm) PESO (kg) PLACA TIPO VÁLVULA
01 MICRO LITE Tracionária Satúrnia Varta Perfect 13SP370 US$ 2,500 Nacional 3/5  24/370 850x540x400 500 Cumbo Antimônio Retentora Automática
02 NIFE Tracionária Lorica 3KT-440 US$ 2,700 Nacional 3/5 24/325 850x540x400 450 Chumbo Antimônio Anti Explosão
03 PRESTOLITE Tracionária C & D TAWS 300 US$ 2,500 Nacional 3/5  24/440 850x540x400 450 Cumbo Antimônio Automática
04 TUDOr Tracionária - US$ 2,700 Espanha -   850x540x400 500    
05 CONAB Tracionária 7 TCT 400 US$ 2,200 Nacional 3 24/400 850x540x400 400 Cumbo Antimônio Automática
06 FLUGURIS Tracionária MSF 424 US$ 2,300 Nacional 3 24/424 850x540x400 380 Chumbo Antimônio Flip Top

 

AVALIAÇÃO FUNCIONAL

FUNÇÃO CRITÉRIO LIMITE TOLERÂNCIA STATUS
Recipiente Material Polipropileno Alto Impacto Injetados Similares Atende
Tensão Volts 24 - Atende
Normtiva Grau de proteção A prova de explosão - Atende
Garantia Meses 36 (mínimo) - At
Durabilidade Anos 5 (mínimo) - Atende
Assist. Técnica Km 300 +100 Atende
Capacidade A.h 378 (mínimo)   Não Atende
Peso Kg 500 (máximo) + 100 Não Atende
Tempo de substituição minutos 10 (máximo) +5 Não Atende
Custo  US$ 2,500 (máximo) +200 Não Atende
Treinamento h/dia. pessoa 6 (máximo) + 2 Atende
Tempo de Recarga h 8 (máximo) + 1 Não Atende

                Optou-se pelo modelo saturnia da Micro Lite.

                 -    Necessidade de se coonstruir um pit stop. Trata-se de local para carga e substituição de baterias. Nele estão colocadas as baterias e seus carregadores.  O local foi construído especialmente para esta função e possui as seguintes características.

           -    17 carregadores de bbaterias instalados com possibilidade para totalizar 24.

            -    Cada carregador corrresponde à um rebocador  que, por sua vez possui 3 baterias. Cada uma pintada  de uma cor (amarelo, vermelho e azul). Esta identificação está associada ao turno de trabalho, e com ela é possível identificar se o rebocador está operando com a bateria errada. O ciclo de uso de uma bateria é o seguinte:

            -    No início de cada tuurno os operadores retiram a bateria que foi utilizada no turno anterior e a substituem pela do turno correspondente. A bateria retirada é colocada no box correspondente  ao carro para carga.  A bateria substituída no turno anterior, que  estava sendo carregada é então desligada e deixada em repouso pelas próximas 8 horas (duração do turno). Com isso se garante o perfeito carregamento das baterias e o aumento da vida útil.

                        Figura 2 - Detalhe das baterias (coloridas p/ identificação do turno). Notar que a azul está em uso

               -    Todo manuseio é reallizado por talhas elétricas.

                        Figura 3 - Manuseio das baterias por talhas elétricas

                -    Todas as baterias sãão depositadas sobre coletores estanques de material plástico para evitar propagação de material corrosivo em caso de acidente.

                -    O pit stop é providoo de sistema de exaustão para evitar acúmulo de gases oriundos das reações químicas do interior das baterias.

                -    Todas as conexões ellétricas do carregador e do rebocador com a bateria são do tipo rápido protegido para evitar faiscamentos.

                -    Foi instalado na salla, chuveiro de emergência para lavagem imediata de partes do corpo em caso de contato com solução ácida.

                -    O acompanhamento do estado das baterias é feito por pessoa da manutenção que executa check-list periódico. Nele são verificados entre outros, a tensão, carga, densidade do eletrólito aspecto e condição das válvulas de cada bateria.  

                -    Todos os operadores (habilitados pelo SENAI) são treinados em princípios básicos de segurança e também em operação do rebocador, manuseio de baterias, operação do carregador de baterias e primeiros socorros.

                -    Foi criada um códdigo interno de trânsito com o objetivo de disciplinar o tráfego de veículos e de pedestres na fábrica aplicável a todos os funcionários. Nele está prevista a punição dos infratores baseado em critério de acumulação de pontos correspondentes à gravidade da infração.  O código regulamenta também a forma de apuração de acidentes envolvendo os rebocadores além de definir os responsáveis pela fiscalização para cumprimento do estipulado. 

 

        Resultados e Conclusões.

                    Os principais objetivos inicialmente propostos  foram alcançados. Soma-se a isso a empolgação observada nos operadores de rebocadores durante a implantação do sistema. Notou-se que, quando se propõe melhorar as condições de trabalho, as pessoas não medem esforços no sentido de colaborar para que a realização seja o mais rápido possível.

                    Como indicadores  podemos destacar a redução de acidentes envolvendo rebocadores,  a redução de ocorrência de lesões por esforços repetitivos na população de abastecedores, a melhoria dos índices de particulados em suspensão no interior da fábrica, a redução dos custos de manutenção. Em contrapartida, foram registrados alguns acidentes leves ocasionados pelo manuseio das baterias (prensamento de mãos e irritações de pele por contato com ácido).

                    Devemos observar que não foi levado em consideração a questão dos resíduos gerados pelos sistemas que foram avaliados. Isto se deve em parte, ao fato das baterias ao fim de sua vida útil serem substituídas a base de troca, o que transfere para o fornecedor a responsabilidade pelo destino final do descarte.  Os demais resíduos são basicamente, peças de reposição substituidas que são vendidas como sucata e pequenas quantidades de solução derramadas nos contenedores da sala, que uma vez recolhidos são neutralizados para descarte. 

 

                                                                                                                 AUTORES:

                                                                                      ROBERTO PINTO NAZÁRIO                 RA 860901

                                                                                      OSCAR HORÁCIO VIGNA SILVA          RA 930510

 

1