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Anlise da Variabilidade e Reduo em 10% do Consumo de cido Sulfrico na FermentaoApresentao para certificao Green Belt 6

Vitor Gregorio de Oliveira

Definio do Problema Cenrio atual Alto consumo de H2SO4 se comparado ao histrico de safras anteriores: ~6500 ~8700 (g/m3 etanol) Alta amplitude de consumo/oscilaes no processo:Grfico Sequencial: Consumo de H2SO4 safra 2010

2

Grfico SequencialGrfico Sequencial - Safra 2222 Consum o Safra 2222 222 22

Consumo H 2 2(g/m 2etanol) SO

222 22

222 22

8700222 22

783022 22

65002 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 22 2 22 2 22 2 22 2

Dias de safra

3

Meta ObjetivoReduzir oscilao e o consumo especfico de H2SO4 (g/m3 etanol) Mnimo de 10% em relao a mdia atual (~8700 ~7830 g/m3 etanol) Verificao de resultados a partir da safra 20114

Valor

Prazo

Mapa de Raciocnio - PDCAMETA: Reduzir oscilao e o consumo de H2SO4 em 10% a partir da safra 2011

Identificao do Problema

Os dados so confiveis ?

Sim

Os dados so provenientes do sistema SAP PP/PI.

Qual o comportamento do problema nos ltimos meses? Houve um aumento substancial se compararmos o mesmo perodo em safras anteriores. Tendncia crescente de consumo nos ltimos meses.5

Cartas de Controle e Histograma

Cartas de Controle e Histograma

6

Mapa de Raciocnio - PDCAExiste retorno financeiro? Grfico: Evoluo de preos do H2SO4

Identificao do Problema

Sim

Considerando a produo de etanol e o preo mdio do H2SO4 equivalentes aos nmeros da safra atual: ~

R$

21000,00/safraO problema j est focado?

No

Analisar o cenrio, levantar junto aos operadores os procedimentos operacionais e possveis causas. Estratificar dados e focar.7

Evoluo do preo do H2SO4Evoluao do Preo 2 22 2, 2 2 22 2, 2 Preo (R$/ton) 2 22 2, 2 2 22 2, 2 2 22 2, 2 2 22 2, 2 2 22 2, 2 2, 2 22 22 , 2 abril maio junho julho agosto setembro

Meses - safra 2222Fonte: Planilha de Controle de Insumos da Indstria.

8

Mapa de Raciocnio - PDCAQual o perodo utilizado para a coleta de dados ? Foram utilizados os dados da safra 2010 (Abril a Outubro) Existem dados e so confiveis? Sim Os dados so provenientes de sistema SAP PP/PI

Anlise do Fenmeno

Os dados so suficientes? Esto estratificados?

SimFluxograma de Problemas

1 - Processos / equipamentos; 2 - Procedimento operacional; 3 - Contaminao microbiolgica.9

Diagrama de rvoreProcessos / equipamentosProcesso de diluio do cido e mistura soluo cida/creme sofre variaes abruptas

Controle instvel do pH

Calibrao pHmetro Sistema PLC obsoletoCheck-lists e outras ferramentas de controle de processo no aplicados constantemente.

Consumo excessivo H2SO4

Procedimento operacional

Variao de procedimento entre turnos

Variao na diluio do creme nas Cubas, excesso de H2O

Floculao/stress do levedo Contaminao microbiolgicaTamponamento por excesso de cido

Contaminao com origem no processo Diluio do creme com H2O bruta10

Mapa de Raciocnio - PDCAAnlise do FenmenoAlguns dos problemas apresentam variaes significativas? Vazo da bomba de cido Contaminao do Mosto Contaminao do creme

Sim

-Controle de vazo de cido usado no tratamento do levedo; -Contaminao do Creme; -Contaminao do Mosto;

possvel estabelecer metas especficas para cada problema?

Qualitativamente Melhorar processo de mistura cido/H2O/creme; Melhorar controle de pH das cubas; Padronizar procedimento de diluio do creme entre todos os turnos, reduzir volume H2O; conscientizar sobre a importncia dos check-lists; Combater a contaminao no processo.11

Sim

Oscilao do sistema de controle do pH

Vazo da bomba de cidoPerturbaes no controle do processo tornam o comportamento instvel grande oscilao da varivel controlada.

12

Contaminao do MostoContaminao do Mosto Dorna 2 Dorna 2 Dorna 2 22 , 22 , 22 , 22 , 22 , 22 , 22 , 22 , 2 2 Anlises Dorna 2 Dorna 2 2 2 213

2 Contaminao x22 (UFC/ml)

Dorna 2

Fonte: Histrico de anlises laboratoriais da Indstria.

Contaminao do CremeAnlise Qualitativa - Contaminao x Acidez do Creme Contaminao Acidez

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1 1

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

Am ostra do creme coletada em diferentes dias.Fonte: Histrico de anlises laboratoriais da Indstria.

14

Mapa de Raciocnio - PDCAAnlise do ProcessoReduzir variabilidade Devido a causa especial Para cada meta especfica, determinar objetivo especfico Reduzir variabilidade Devido a causa comum

Identificar causas especiais

Identificar causas comuns

Priorizar principais causas

Priorizar principais causas

Identificao de Causas Foram obtidas as informaes necessrias?

Ishikawa

Sim

GUT

Sim, h conhecimento das causas. As mesmas foram priorizadas atravs da priorizao de causas GUT15

Diagrama de Causa e Efeito (Ishikawa)MateriaisContaminao do mosto, origem na produo de acar (caldo/mel) Sistema de acidificao prejudicado quando se opera com menos que 3 centrifugas

MquinasSistema de mistura de cido possivelmente ineficiente/Variaes abruptas no processo Sistema de controle de pH obsoleto (offset no pH)

Floculao do levedo Contaminao por uso de H2O bruta na diluio do creme

Contaminao por ausncia ou insuficincia de limpeza de dorna

Variaes no processo de diluio do creme e preparao do p de cuba (stress da levedura) Variaes de procedimento entre diferentes turnos

Consumo excessivo de H2SO4Efeito de tamponamento por excesso de cido Falta de rigor no preenchimento de check-lists e formulrios de acompanhamento do processo

Homens

Mtodos16

Identificao e classificao das causasCausasProcessos/EquipamentosSistema de mistura de cido na tubulao possivelmente ineficiente, variaes abruptas. Sistema de acidificao prejudicado quando opera com menos que 3 centrifugas. Sistema de controle de pH obsoleto (offset no pH).

TipoComum Especial Comum Comum

Procedimentos Operacionais

Variaes no procedimento de diluio do creme e preparao do p de cuba, excesso de H2O no processo. Preenchimento de check-lists e acompanhamento dos parmetros de processo feitos com irregularidade.

Comum Especial Comum Comum17

Contaminao

Contaminao por ausncia/insuficincia de limpeza de dorna, irregularidade.

Contaminao do mosto com origem no caldo ou mel utilizado Contaminao por uso de H2O bruta na diluio do creme.

Priorizao das causasTabela de Priorizao - GUTCausa Influente Processos/Equipamentos Variao de Procedimento Operacional Contaminao Microbiolgica Gravidade 3 3 3 Urgncia 1 3 3 Tendncia 1 1 3 Total 5 7 9

5 Forte

3 Mdio

1 Fraco

0 Sem influncia

18

Mapa de Raciocnio - PDCADefinir medidas especficasEstudar melhorias para o processo de mistura cido/H2O/creme (modernizao e/ou adaptaes)Estudar melhorias para o controle de pH das cubas (modernizao do controle e/ou adaptaes, calibrao de instrumento, etc.)

Plano de Ao

Estudar medidas de combate preventivo contaminao (contaminao in loco e de origem no mel/caldo destinado produo de etanol)Definir junto aos operadores, medidas que minimizem as variaes no procedimento operacional (Procedimento de diluio do creme e volume de H2O adicionada ao processo); Conscientiz-los da importncia do controle do processo atravs dos check-lists e formulrios de acompanhamento.

19

Mapa de Raciocnio - PDCAMedidas so suficientes para atingir a meta?

Plano de Ao

Estudar novas medidas

No

Sim

Foram obtidas todas as informaes necessrias ?Plano de Ao : Melhoria do processo.

Estima-se que, se aplicadas, as medidas propostas causaro uma reduo significativa de consumo de cido, podendo inclusive superar a meta de 10%.

Sim

Todas as informaes foram levantadas. Montar planos de Ao

Plano de Ao : Melhoria do controle de pH

Plano de Ao : Combate preventivo contaminao Plano de Ao : Reduo de variaes no procedimento

20

Plano de Ao 5W 1HO que?

P

Quem? Como? VitorPropor modificaes: misturador esttico; propor modificaes no tanque de diluio

Quando? Entressafra

Realizado

D

Resultados

C

Reprogramado

A

Estudo para melhoria do processo: Homogeneizao do cido/H2O/Creme; Diluio do cido; Estudo para melhoria do controle de pH das cubas/eliminao do offset

Vitor

Propor novo sistema de PLC; verificao de calibrao do sistema e manuteno do pHmetro. Propor medidas de preveno contaminao; uso otimizado de antispticos e auxiliares.

Entressafra

Estudo para reduo e controle da contaminao no processo fermentativo

Vitor

Entressafra

Reduzir oscilaes no processo devido variaes de procedimento operacional. Garantir o preenchimento de check-lists e formulrio de processo

Vitor

Discutir com os operadores as dificuldades de se aplicar os padres tcnicos; modificar se necessrio

Imediato

21

Obrigado!

22