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DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO
DE MELHORIA PARA UM PROCESSO
DE TORREFAÇÃO DAS AMÊNDOAS DE
CACAU PARA ATENDER À PADRÕES
SANITÁRIOS
FABIANO RODRIGUES SORIANO (UESC )
Vinicius CArdoso da Silva Lopes (UESC )
O cumprimento dos padrões microbiológicos sanitários de alimentos é
obrigação legal. Por isso, um Ponto Crítico de Controle (PCC)
responsável pela adequação do produto a estes padrões, deve permitir
variações, nos seus parâmetros de controlle, em torno das dimensões
adequadas para a segurança de alimentos. Nesse sentido, o objetivo
deste trabalho é a melhoria da qualidade em um PCC responsável pelo
tratamento térmico do nibs de cacau. De acordo com a proposta
metodológica desta pesquisa-ação, foram utilizadas técnicas
estatísticas e gerenciais para a resolução de problemas. Na aplicação
desta pesquisa obteve-se um aumento de 2,01 minutos no tempo de
tratamento térmico para determinada quantidade de aditivo.
Observou-se também que a quantidade de aditivo reflete no tempo
necessário e na temperatura de estabilização e consequentemente no
tempo de tratamento térmico e eficiência do processo produtivo.
Palavras-chave: Melhoria da qualidade, Controle Estatístico de
Processo, Ponto Crítico de Controle, Segurança de Alimentos
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1. Introdução
Uma organização que busca a satisfação dos seus clientes deve possuir um processo de
produção estável, permitindo apenas variações em torno das dimensões normais das
características de qualidade do produto (MONTGOMERY, 2013). Ao se tratar de qualidade
em produtos do setor alimentício, Santos & Antonelli (2011) consideram que o conceito está
fortemente associado com a segurança à saúde do consumidor. Esta segurança, conforme a
FSSC 22000 e ISO 22000, baseados no Codex Alimentarius, relaciona-se com a produção de
um alimento que não causará danos ao cliente quando consumido em conformidade ao uso
pretendido.
A resolução n° 12 da ANVISA estabelece padrões microbiológicos sanitários para alimentos
tornando-os uma obrigação legal e está evidenciada pelo controle dos padrões das etapas da
produção do alimento. Um torrador, por exemplo, pode ser considerado um mecanismo para
diminuir a ocorrência de contaminações microbiológicas. Em conformidade ao Codex
Alimentarius aplica-se um tratamento térmico ao produto, influenciando nos padrões
microbiológicos do alimento.
Por meio do Controle Estatístico de Processo (CEP) pode-se obter melhorias na sua
qualidade, tornando o processo estável (SAMOHYL, 2005). Assim, quando aplicado ao
tratamento térmico do torrador, podemos propiciar um melhor controle dos parâmetros, de
forma a variarem, em sua maioria, em torno dos padrões aceitáveis para a segurança do
alimento.
Devido à legislação, à importância do ponto crítico de controle (PCC) torrefação e os
benefícios do CEP, este trabalho tem por objetivo a melhoria da qualidade no processo de
torrefação de uma indústria moageira de cacau. Nesse intento, serão utilizadas ferramentas
CEP alinhando sua finalidade à etapa correspondente do método de pesquisa-ação.
No desenvolvimento deste trabalho, na etapa de revisão de literatura, foram apresentados
diversos estudos referentes ao uso do CEP em indústrias alimentícias. Entretanto, nota-se a
escassez de estudos específicos envolvendo a sua utilização na sistemática de segurança do
alimento, mais especificamente, aplicado a um PCC torrefação. Neste ponto, o presente
trabalho propõe ser uma possibilidade de melhoria em um PCC e um acréscimo à literatura a
respeito.
2. A MELHORIA DA QUALIDADE NA PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Para Paladini (2007), o conceito de qualidade mais bem aceito é o de Juran & Gryna de
“adequação ao uso”, pois engloba as muitas variáveis que o consumidor considera (uso), e a
necessidade de melhoria (adequação), mantendo o foco no cliente. Por outro lado,
Montgomery (2013) afirma que ela é oposta à variabilidade de maneira proporcional. Nesse
sentido, o teórico conceitua que a melhoria da qualidade consiste na “redução da variabilidade
nos processos e produtos”, pois se a variabilidade decresce nas características importantes de
um processo ou produto, o nível de estabilidade e conformidade aumenta, resultando assim,
em um maior nível de qualidade.
O conceito de qualidade, na indústria do setor alimentício, está fortemente associado com a
segurança à saúde do consumidor (SANTOS e ANTONELLI, 2011). Vale ressaltar que a
fabricação do alimento seguro é uma exigência legislatória, decretada pela resolução n° 12 da
ANVISA, na qual os produtos alimentícios devem estar dentro dos padrões microbiológicos
sanitários estabelecidos, e seu descumprimento, além de expor o cliente a uma possível
contaminação, constitui infração sanitária, sujeitando os infratores às penalidades da Lei nº
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6.437, de 20 de agosto de 1977, que vão desde advertência ao cancelamento do alvará de
licenciamento de estabelecimento.
Neste sentido, baseando-se na definição de Montgomery e na legislação, pode-se entender que
a melhoria da qualidade em indústria do setor alimentício, está ligada, dentre outros fatores, à
obtenção da estabilidade nos processos críticos para o controle de microrganismos (PCC).
Dessa forma, os equipamentos do PCC, segundo o Codex Alimentarias, devem permitir o
eficaz controle e monitoramento das características influenciadoras destes padrões.
3. MÉTODO DE PESQUISA
Para a melhoria da qualidade no processo de esterilização mediante o processo de torrefação,
foi utilizado o método pesquisa-ação juntamente com ferramentas estatísticas de acordo com
as recomendações de Coughlan e Coghlan (2002). Em uma primeira etapa consistiu no
planejamento da pesquisa-ação: foi criada uma equipe na qual buscou entender melhor o
processo de torrefação, qualificar as causas de variação e parâmetros.
Na segunda etapa, o momento de coletar de dados: foi testada a confiabilidade do sistema de
medição (sensores), as causas de variação e os parâmetros foram registrados em uma folha de
controle. A terceira etapa consistiu da análise: foi utilizado o diagrama de Pareto e o diagrama
de causa-efeito, de forma a identificar principais causas de variação. A seguir, se iniciou-se o
planejamento das ações: foi criado um plano de baseado nas causas prioritárias. Por
conseguinte, este plano foi implementado e seus resultados analisados. Por fim, as principais
soluções foram registradas e documentadas no Procedimento Operacional Padrão.
Nesse sentido, a pesquisa foi implementada em uma empresa moageira de cacau da região
cacaueira, e teve duração de três meses, no qual abrangeu os meses de outubro, novembro e
dezembro de 2015.
Figura 1 - Ciclos da pesquisa-ação
Fonte: Adaptado de Coughlan e Coghlan (2002)
4. Desenvolvimento da pesquisa-ação
4.1 Planejar a pesquisa-ação
Primeiramente, baseando-se na experiência da equipes para a implantação de certificação e
programas de melhoria, foi formada uma equipe de trabalho composta pelo gerente de
produção, engenheiro de produção, operadores do setor e o estagiário.
Por meio de verificações anteriores a este trabalho, detectou-se casos de contaminação
microbiológica relacionados ao tratamento térmico do nibs (parte interna da amêndoa de
cacau). A relação tempo x temperatura de exposição do nibs para seu tratamento térmico é de
100 °C por 33 minutos, não devendo estar abaixo do Limite Inferior de Engenharia (LIE).
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Vale ressaltar que, por motivos de receita interna da empresa, esses dados são referentes à
umidade entre 1 e 2,5%, solicitada pelo cliente.
A equipe buscou entender melhor o processo de torrefação, bem como o processo anterior e
posterior, respectivamente Reação e Resfriação. No reator que é o equipamento responsável
pela reação, são adicionadas determinadas quantidades de aditivo ao Nibs para que seja
regulado o seu Ph e coloração. Depois de descarregado no tambor, onde de fato ocorre
tratamento térmico e após atingir temperatura máxima de exposição, para sua correta
torrefação (receita interna da empresa), é descarregado no Resfriador, equipamento
responsável pela resfriamento. Para a geração de calor para o processo de torrefação é
utilizado um maçarico. Conforme processo representado na figura 02.
Figura 2 - Etapa anterior e posterior à torrefação
Fonte: Próprio autor
A visualização dos dados do processo no sistema supervisório, é feita unicamente por meio de
um gráfico e seu acompanhamento e operação é realizado pelos operadores do setor. No
mesmo gráfico são apresentadas diversas relações e para a visualização de um momento
específico, faz-se necessário “clicar” como mouse em cima deste momento, e na parte inferior
será mostrada a temperatura e a hora. Além disso, a única forma de visualização dos dados é
por meio do gráfico da figura 3, tornando-se difícil a visualização dos dados e a percepção de
variações. O sistema não dispõe os dados em forma de tabela e não os exporta.
Figura 3 - Visualização através do sistema supervisório
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Fonte: Próprio autor
4.2 Coleta de dados
Primeiramente, foi realizada uma reunião de brainstorm com a finalidade de identificar os
agentes de variação nos tempos de tratamento térmico (TTT). Estes são demonstrados na
figura 4.
Figura 4 - Diagrama de Ishikawa para as causas da variação dos TTT’s obtidas por meio de reunião de
brainstorm
Regulagem de alguns parâmetros de
forma empírica e reativa;
Regulagem de alguns parâmetros feita
apenas pela gerência;
Falta de atenção por parte dos operadores
Gráfico não demonstra claramente o quanto ao TTT;
TTT Pouco conhecimento por parte dos operadores
sobre o PCC Torrefação.
Método Máquina
Material Mão de obra
Variação
do TTT
Fonte: Próprio autor
Após a identificação, foi estabelecido como parâmetro para registro o TTT. Criou-se uma
folha de registro para o preenchimento diário deste parâmetro por cada batelada do torrador e
também da ocorrência das causas descritas acima. Não foi possível coletar dados retroativos.
Além disso, também foi solicitado à manutenção que efetuasse um teste no sistema de
medição (sensores) e visualização (Sistema Supervisório).
4.3 Análise dos dados
Durante a primeira fase de análise foi constatado que 45% das bateladas estavam abaixo do
LIE (não conformes) e que as causas de variação do TTT, obtidas na reunião de brainstorm,
conforme figura 4, não foram suficiente para explicar. Logo foi necessário um novo
levantamento das causas de variação baseando-se em dados conforme figura 5.
Figura 5 - Novo Diagrama de Ishikawa para as causas da variação dos TTT obtidas por meio de dados
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Regulagem de alguns parâmetros de forma
empírica e reativa; Oscilação em TC máxima estabelecida;
Regulagem de alguns parâmetros feita Quedas em TTB e TC durante o início do
apenas pela gerência; do processo.
Início do processo com TTB acima do LIE;
Paradas no equipamento;
Falta de atenção por parte dos operadores
Gráfico não demonstra claramente o quanto ao TTT;
TTT Pouco conhecimento por parte dos operadores
sobre o PCC Torrefação.
Método Máquina
Material Mão de obra
Variação
do TTT
Fonte: Próprio autor
Também foi necessário acrescentar mais alguns parâmetros a serem coletados e registrados,
estes foram: quantidade de aditivo, TTB mínimo no início do processo de torrefação e TC
estabelecida quando o maçarico está em chama baixa. Devido à percepção de novas causas de
variação e a necessidade de coleta de outros parâmetros, foi necessária uma nova fase de
coleta e análise dos dados.
Por meio do Diagrama de Pareto para as causas de variação mensuráveis, figura 6, pode ser
observado que a causa mais recorrente é o TTB no início do processo acima de LIE,
ocorrendo 11 vezes, o que representa 45,83% das causas. Portanto, faz-se necessária uma
análise mais aprofundada sobre TTB no início do processo, a fim de replicar sua inicialização
acima do LIE, por ser a causa mais recorrente, por aumentar em TTT e à grande margem de
bateladas conformes na sua ocorrência. A figura 6 representa o comparativo entre a contagem
de TTT quando TTB, curva verde, inicia abaixo do LIE e quando inicia acima do LIE.
Figura 6 - Gráfico de Pareto para causas
mensuráveis
Fonte: Próprio autor
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Figura 7 - Comparativo entre a contagem do TTT quando TTB inicia abaixo, figura da esquerda, e quando inicia
acima do LIE, figura da direita
Fonte: Próprio autor
Além destas, outra causa de variação em TTT é quantidade de aditivo inserida no nibs na
etapa reação. Vale ressaltar que ela foi identificada na primeira fase de coleta de dados,
entretanto foi descartada na reunião de brainstorm devido ao conhecimento empírico de um
dos membros respeitado pela equipe. A sua influência nos TTT’s só foi percebida porque a
média dos tempos aumentavam e diminuíam com o passar dos dias, e as causas listadas e
encontradas até o momento não foram suficiente para explicar este fenômeno. Por isso, a
quantidade de aditivo foi reconsiderada nesta segunda fase de coleta e análise de dados.
Com o seu acréscimo, percebe-se que há um aumento nos TTT’s e no número de bateladas
conformes, já com o seu decréscimo, há também uma diminuição nos TTT’s e no número de
bateladas conformes. A figura 8 representa a relação entre a quantidade de aditivos e TTT, a
figura 9 representa o percentual de bateladas não conformes por aditivo e a Tabela 1 apresenta
a relação entre aditivo, TTT e bateladas não conformes.
Figura 8 - Relação entre TTT para quantidades de aditivos
A A+25 A+35 A+45
3035
40
Quantidade de aditivo (Kg)
tE (m
in)
Fonte: Próprio autor
TTT
(min
)
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Figura 9 - Percentual de bateladas não conformes (abaixo do LIE) por
aditivo
Fonte: Próprio autor
Tabela 1 - Relação entre aditivo, TTT e bateladas não conformes
Quantidade de aditivo (Kg) A A+25 A+35 A+45 Média
Bateladas Não Conformes 53% 28% 17% 8% 28%
TTT Médio (min) 31,9 34,2 35,45 37,01 34,39
Fonte: Próprio autor
Entretanto, devido ao aditivo regular o pH e a coloração do nibs, testes em suas quantidades
poderem gerar grandes quantidades de nibs com pH e coloração fora do padrão, portanto foi
definido que não haveriam alterações na quantidade de aditivo a fim de aumentar ou diminuir
o TTT. Evidencia-se a dificuldade em atender a especificação ao diminuir a quantidade de
aditivo. Neste sentido, foi realizada uma nova reunião de brainstorm com a equipe a fim de
qualificar as causas para que o TTB, no início do processo, esteja acima do LIE. Elas foram
definidas e compiladas no Diagrama de Ishikawa da figura 10 e suas influências são descritas
a seguir.
Figura 10 - Diagrama de Ishikawa para as causas de TTB no início do processo acima do
LIE
Temperatura do nibs no reator, ao carregar
forma empírica e reativa;o tambor, acima do LIE; e Não ocorrência de quedas em TC durante o
TTB andes do carregamento acima início do processo de torrefação.
do LIE.
Sistema permitr clara visualização da TTB Percepção de variações em TTB e na
antes do carregamento, e da temperatura do temperatura do nibs no reator.
nibs reator antes do carregamento.
Método Máquina
Material Mão de obra
TTB no início
do processo
acima do LIE
Fonte: Próprio autor
4.4 Planejar ações
A partir das causas apontadas na figura 5 foram definidas como prioridade a regulagem dos
parâmetros de forma empírica e reativa, com TTB no início do processo acima do LIE, e cujo
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gráfico não demonstou claramente os TTT’s, a falta de atenção por parte dos operadores
quanto aos TTT’s e pouco de conhecimento, com respeito ao PCC Torrefação, por parte dos
operadores.
Quanto à representação visual dos TTT’s e a falta de atenção dos operadores, é necessária a
elaboração de um gráfico especificamente para os TTT’s por batelada. De forma a evidenciar
quando os tempos apresentam comportamento normal ou especial, e principalmente quando
os tempos se aproximarem ou ultrapassarem o LIE.
Devido à dificuldade de obtenção de dados retroativos e à influência de aditivo nas médias
dos tempos, e tendo em vista a ocorrência de variações nas quantidade de aditivo, por vezes,
no mesmo dia e que para cada quantidade de aditivo, são necessários limites de controle
distintos. Assim, foi elaborado um gráfico com o registro dos TTT’s por batelada e destacada
uma linha representando o LIE, figura 11.
O gráfico deve ser preenchido manualmente e inserido na folha de controle. Isto foi
determinado porque não foi possível a sua elaboração no Sistema Supervisório, devido à
necessidade da contratação de especialista para o mesmo, pedido este negado pela empresa
durante o período da pesquisa, além da não exportação dos dados para outros programas.
Figura 11 - Proposta de gráfico para a visualização dos TTT’s por Batelada
Fonte: Próprio autor
Quanto ao pouco conhecimento a respeito PCC Torrefação por parte dos operadores, é
necessário treiná-los e conscientizá-los novamente. E para a regulagem dos parâmetros de
forma empírica, é necessário o estabelecimento de mais alguns parâmetros de regulagem,
estendendo-se ao TTT. Acredita-se que está relacionado com o início do processo acima do
LIE, e será explicado mais detalhadamente a seguir.
As causas prioritárias para que a TTB permaneça acima do LIE no início do processo foram
definidas como: a temperatura do nibs no reator antes do carregamento do tambor e a
temperatura do tambor antes do início do carregamento. Entretanto, devido ao fato que
alterações na temperatura do reator envolvem receita interna da empresa, foi definido que os
testes ocorreriam apenas com TTB.
Assim, os parâmetros a serem registrados são TTB mínimo no início do processo e TTT.
Serão aumentados 10°C a cada dois dias em TC no início do processo. A Figura 12 representa
a proposta para que o TTB permaneça acima do LIE no início do processo.
TTT não deve e ser inferior ao LIE
Bat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
TE (min)
LIE
34
35
36
37
38
39
32
31
30
TTT (min)
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Figura 12 - Curva de TTB com
início abaixo do LIE e proposta
de seu início acima do LIE.
Fonte: Próprio autor
4.5 Implantar, analisar e registrar resultados
O primeiro passo foi o trabalho de retreinamento e reconscientização dos operadores. A
equipe optou por um “bate-papo” no setor, sem utilização da sala de treinamento. O gráfico de
controle adaptado foi inserido juntamente à folha de controle. Percebeu-se que a visualização
dos TTT’s ficou mais clara e objetiva, quando comparada à visualização no Sistema
Supervisório, entretanto não houve grande aceitação por parte dos operadores, visto que
reclamaram e não preencheram nem o gráfico, nem os parâmetros da folha de controle.
Quanto aos resultados dos testes com aumentos em 10°C em TC no início do processo,
percebe-se que houve aumento em TTB no início do processo em 1,11°C, passando de 97,98
para 99,09 °C, conforme demonstrado na Figura 13.
Figura 13 - Relação entre aumento em TC e TTB mínimo durante início do processo
Fonte: Proprio Autor
Entretanto, a curva de TTB ainda está abaixo do LIE no início do processo, fazendo-se
necessário, portanto, novos testes com aumentos em TC, mas devido a razões técnicas
internas, não se pode continuar com os testes em TTB. Além disso, mesmo com o aumento
em 2,01 min no TTT, passando de 20,71 para 22,72 min, figura 14, todos as bateladas, para
essa quantidade de aditivo, estão não conformes.
Figura 14 - Relação entre aumento em TC e TTT
LIE
TTT
InícioFim
Tem
pe
ratu
ra
Tempo
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Fonte: Próprio autor
Tabela 1 - Relação entre aditivo, TTT e bateladas não conformes baseada na suposição de aumento em 2,01 min
no TTT independente da quantidade de aditivo.
Quantidade de aditivo (Kg) A A+25 A+35 A+45 Média
Bateladas Não Conformes 32% 9% 5% 4% 12%
TTT Médio (min) 33,91 36,21 37,46 39,02 36,40
Fonte: Próprio autor
Vale ressaltar que, durante o experimento, por razões de receita interna da empresa, houve
grande diminuição na quantidade de aditivos, passando a A-40 Kg. Supondo que aumentando
10°C em TC no início do processo ocorra o aumento em TTT de 2,01 min, independente da
quantidade de aditivo, apenas 12% das bateladas seriam não conforme, representando uma
redução na ordem de 57%, dados apresentados na Tabela 3.
Não foi possível a alteração do Procedimento Operacional Padrão da empresa porque, devido
à impossibilidade de aumentos em TC no início do processo por razões técnicas internas, não
foram comprovadas todas as relações de TC no início do processo com TTT e TTB mínimo
durante o início do processo, levando-se em consideração as diferentes quantidades de
aditivo. Por isso, não foi possível também estabelecer padrões de operação com alterações em
TC no início do processo para cada quantidade de aditivo, visando o TTB mínimo durante o
início do processo acima do LIE.
5. CONCLUSÕES
A abordagem baseada em dados, para a obtenção das causas de variação dos tempos de
tratamento térmico, foi relevante para a empresa estudada, uma vez que as causas obtidas
apenas pelo conhecimento empírico da equipe não foram suficientes para explicar a variação
neste processo. Todavia, ambas favoreceram qualificação das causas de variação.
Entretanto, no que se refere à influência da quantidade de aditivo nos tempos de tratamento
térmico, o conhecimento empírico da equipe descartou esta possibilidade. Novamente a
TTT (min)
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abordagem baseada em dados constatou algo que não se percebeu empiricamente, a qual a
quantidade de aditivo exerce grande influência nos tempos de esterilização. Foi percebido que
com o aumento da quantidade de aditivo, houve também um aumento nos tempos de
esterilização e no número de bateladas conformes, o que não ocorreu com a sua diminuição,
pois os tempos de esterilização diminuíram e o número de bateladas não conformes
aumentaram.
Embora os operadores do setor tenham passado por um novo treinamento e conscientização a
cerca do Ponto Crítico de Controle Torrefação, percebeu-se que eles não preencheram a ficha
de controle, logo não foi melhorada a visualização dos tempos de tratamento térmico no nível
operacional.
Buscou-se a permanência da temperatura do tambor durante o início do processo de torrefação
acima do LIE, para que houvesse um aumento no tempo de tratamento térmico de forma a
aumentar também o número de bateladas conformes. Para isso, foi acrescentado 10°C à
temperatura da camisa no início do processo, e obteve-se um aumento de 2,01 minutos no
tempo de tratamento térmico e de 1,11 °C na temperatura mínima do tambor durante o início
do processo de torrefação. Acredita-se que devido a pouca quantidade de aditivo durante o
teste, A-40 Kg, não se obteve a permanência da temperatura do tambor durante o início do
processo acima do limite inferior de engenharia, pois essa passou de 97,98 para 99,09 °C.
Baseando-se na suposição de que, independente da quantidade de aditivo, com um acréscimo
em 10°C na temperatura da camisa no início do processo, ocorra um aumento no tempo de
tratamento térmico em 2,01 minutos, se obteria uma redução na ordem de 57% no número
médio de bateladas não conformes, passando de 28% para 12% das bateladas.
A pesquisa limitou-se investigar a relação entre apenas um acréscimo de 10°C na temperatura
da camisa no início do processo, para apenas uma quantidade de aditivo, e sua influência na
temperatura mínimas do tambor durante o início do processo e no tempo de tratamento
térmico. Tendo isso em vista, em uma futura pesquisa, pode-se investigar esta mesma relação
para diversas temperaturas da camisa no início do processo e quantidades de aditivos. Outra
oportunidade é a investigação referente à formulação do aditivo, de forma a ser alterado para
atingir não somente o pH e coloração, mas também o tempo de tratamento térmico necessário,
e após isso, automatizar esse processo.
REFERÊNCIAS
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