TCC (COMPLETO)-14.12.09

MOTORES ELTRICOS

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Universidade Nove de JulhoAlessandro Proena de OliveiraLeonardo de Oliveira HenriqueRenato TrevisanRobson Ccero Silva

Vanderlei Vieira de Amorim Junior

Projeto para fabricao de Bomba de gua Veicular

So Paulo

2009Alessandro Proena de OliveiraLeonardo de Oliveira HenriqueRenato TrevisanRobson Ccero Silva

Vanderlei Vieira de Amorim JuniorProjeto para fabricao de Bomba de gua Veicular

Trabalho de concluso de curso apresentado Universidade Nove de Julho, como parte dos requisitos para a obteno do grau de Engenheiro de Produo Mecnico.

Orientadora: Prof. Adriana Hlia CaseiroSo Paulo

2009AGRADECIMENTOS

Agradecemos a DEUS por nos fazer capazes de realizar este trabalho, nos dando inteligncia e perseverana.

Agradecemos aos nossos pais, mes, irmos e/ou irms, filhos (as) e principalmente nossas esposas e namoradas, pelo apoio e pacincia que demonstraram durante a realizao deste trabalho.

Agradecemos aos professores do curso de Engenharia de Produo Mecnica, ao nosso professor Jos Roberto Palacio, e em especial, a professora orientadora Adriana Hlia Caseiro que nos orientou na realizao deste trabalho, atravs de suas experincias e conhecimentos adquiridos.

Agradecemos a todos os colegas que cruzaram nosso caminho e que seguiram conosco at o fim desta jornada, desejando-lhes sucesso na estrada que iro trilhar.

E a todos os demais, que de alguma forma contriburam para realizao deste trabalho.RESUMO

Este trabalho apresenta um projeto de implantao de uma fbrica de bomba de gua veicular, com capacidade de fabricao de 140.000 unidades por ms. As pesquisas de campo, anlises das concorrncias e de mercado foram ferramentas utilizadas como base para o desenvolvimento deste projeto. Para o desenvolvimento do produto, foram utilizados conceitos de planejamento industrial, atravs de clculos de dimensionamento da bomba e de toda a fbrica, aplicando-se as normas e os requisitos especficos do produto. Atravs dele chegou-se viabilidade econmica e onde foi verificado a possibilidade de execuo do mesmo, apresentando ndices favorveis de investimento e de retorno.ABSTRACT

The goal of work is to introduce the project of implementation of a factory that produces automotive water pumps, which capacity of production is about 140.000 units by month. The market researches, competition analysis and market analysis are the tools that were used as base on the development of this project. On behalf of the product development, there were used industrial planning concepts, through sizing calculation of the water pump and the entire factory, applying the standards and the specific requests about the product. Through the development of the project was possible to reach the economical viability and the possibility of accomplishment about the project, reporting favorable rates of investment and financial return.LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1: Seo por um plano normal ao eixo.......................................................16

Figura 2.2: Carcaa em voluta..................................................................................18

Figura 2.3: Equilbrio de foras radiais na voluta....................................................18

Figura 3.1: Lista de peas no desenho.....................................................................22

Figura 5.1: Fluxograma de processo........................................................................29

Figura 5.2: Empilhadeira eltrica.............................................................................49

Figura 6.1: Grfico de processo...............................................................................56

Figura 7.1: Usina hidreltrica...................................................................................62

Figura 11.1: Leiaute celular......................................................................................100

Figura 14.1: Vista caminho e carroceria.................................................................112

Figura 14.2: Embalagem plstica da bomba automotiva.........................................113

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1: Lista de peas.........................................................................................22

Tabela 5.1: Especificaes tcnicas da mquina HTF250W....................................31

Tabela 5.2: Especificaes tcnicas da mquina HTF90W......................................32

Tabela 5.3: Fatores volumtricos e peso especfico.................................................36

Tabela 5.4: Quantidade especfica de calor total......................................................39

Tabela 5.4: Dados tcnicos do compressor de ar......................................................45

Tabela 6.1: Demanda de cada turno de produo....................................................53

Tabela 6.1: Diagrama homem mquina....................................................................58

Tabela 7.1: Clculos de valores................................................................................64

Tabela 8.1: Comparao de caracterizao das substncias a gua..........................68

Tabela 8.2: Distribuio do consumo de gua.........................................................69

Tabela 8.3: Mdia do consumo domstico de gua.................................................69

Tabela 8.4: Classificao da empresa quanto ocupao........................................71

Tabela 8.5: Tipo de sistemas e volume de reserva de incndio mnima (m)..........72

Tabela 10.1: Inspeo de equipamentos..................................................................89

Tabela 10.2: Limites de tolerncia para rudo contnuo ou intermitente.................91

Tabela 16.1: Investimento inicial da Tecnobombas.................................................130

Tabela 16.2: Mo-de-obra direta.............................................................................131

Tabela 16.3: Custo de mo-de-obra direta segundo classificao...........................132

Tabela 16.4: Mo-de-obra indireta..........................................................................133

Tabela 16.5: Custo de mo-de-obra indireta segundo classificao.......................134

Tabela 16.6: Custos indiretos de fabricao............................................................135

Tabela 16.7: Demonstrativo de despesas.................................................................136

Tabela 16.8: Demonstrativo dos custos variveis....................................................136

Tabela 16.9: Depreciao aplicada na Tecnobombas..............................................138

Tabela 16.10: Custo de fabricao unitrio.............................................................139

Tabela 16.11: Impostos sobre o produto.................................................................140

Tabela 16.12: Lucro mensal da Tecnobombas........................................................141

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

AISI Instituto Americano de Ferro e Ao

BOM Lista de materiais (Bill of material)

CLT Consolidao das Leis Trabalhistas

DIN Associao de Normas Alem

ISO Organizao Internacional para Padronizao (International Organization for Standardization)

DOU Dirio Oficial da Unio

JIT Just-in-time

NBR Norma Brasileira Regulamentar

NQA Nvel de Qualidade Aceitvel

SAE Associao de Engenharia Automotiva (American Iron and Stell Institute)

TPM Manuteno Produtiva Total (Total Productive Maintenance)

LISTA DE SMBOLOS

CGraus Celsius

cmCentmetro

COMonxido de Carbono

CPCapacidade de Produo

cvCavalos

DDimetro (mm)

g/cmGrama por centmetro cbico

hHoras

H2Ogua

HpUnidade de potncia (Horse power)

kcal/hQuilo caloria por hora

kgQuilograma

KDemanda

kVQuilo volts

kWQuilo watts

L/sLitros por segundo

L/mLitros por minuto

mMetro

mmMilmetro

SUMRIO1INTRODUO.....................................................................................................14

2BOMBA DE GUA AUTOMOTIVA.................................................................15

2.1Bombas cinticas.........................................................................................15

2.1.1Bombas centrfugas.......................................................................16

2.1.1.1Bomba centrfuga radial...............................................16

2.2Componentes da bomba de gua automotiva.............................................17

2.2.1Carcaa..........................................................................................17

2.2.2Eixo...............................................................................................19

2.2.3Rolamento.....................................................................................19

2.2.4Selo mecnico................................................................................19

2.2.5Rotor.............................................................................................19

2.2.6Polia..............................................................................................20

3PROJETO DO PRODUTO..................................................................................21

3.1Estrutura do produto...................................................................................21

3.2Sistemas de desenhos..................................................................................21

3.3Sistema de lista de peas.............................................................................22

3.4Instrues de engenharia.............................................................................23

3.5Memorial de clculos...................................................................................23

3.5.1Caractersticas do projeto...............................................................23

3.5.2Clculos..........................................................................................23

3.6Cronograma das atividades.........................................................................23

4MATRIA-PRIMA...............................................................................................24

4.1Tipos e aplicaes dos materiais..................................................................24

4.1.1Poliamida........................................................................................24

4.1.1.1Carcaa e rotor...............................................................25

4.2Eixo/rolamento.............................................................................................25

4.3Polia dentada...............................................................................................25

4.4Selo mecnico..............................................................................................26

4.5Buchas de fixao da polia..........................................................................26

4.6Buchas de fixao da carcaa......................................................................26

4.7Tampa selante da carcaa............................................................................27

5EQUIPAMENTOS E TECNOLOGIA................................................................28

5.1Tecnologia do fornecedor...........................................................................29

5.2Parmetros de definio de maquinrio......................................................36

5.2.1Parmetros de injeo para a carcaa.............................................36

5.2.2Parmetros de injeo para o rotor.................................................40

5.2.3Parmetros de definio do maquinrio de montagem (Prensas A

e B) e teste de estanqueidade.........................................................43

5.2.4Parmetros de definio da unidade de gua gelada......................44

5.2.5Parmetros de definio do desumificador....................................44

5.2.6Parmetros de definio do compressor.........................................45

5.2.7Parmetros de definio da esteira transportadora.........................46

5.2.8Parmetros de definio do carrinho hidrulico.............................46

5.2.9Parmetros de definio do gerador de energia eltrica.................46

5.2.10Parmetros de definio da prensa hidrulica de 15 toneladas......46

5.2.11Parmetros de definio do torno mecnico..................................47

5.2.12Parmetros de definio da fresadora universal.............................47

5.2.13Parmetros de definio da furadeira de bancada.........................47

5.2.14Parmetros de definio do paqumetro analgico, micrmetro e

relgio comparador........................................................................47

5.2.15Parmetros de definio do moto esmeril......................................48

5.2.16Parmetros de definio do multmetro.........................................48

5.2.17Parmetros de definio da furadeira manual................................48

5.2.18Parmetros de definio da empilhadeira......................................48

6CAPACIDADE DE PRODUO........................................................................50

6.1Medidas de capacidade................................................................................50

6.2Estratgia de processo..................................................................................51

6.3Dimensionamentos da capacidade de produo..........................................51

6.4Eficincia do processo.................................................................................59

7ENERGIA...............................................................................................................60

7.1Usina hidreltrica.........................................................................................60

7.2Rede primria...............................................................................................62

7.3Dimensionamento da carga..........................................................................63

7.4Material utilizado na edificao...................................................................65

8GUA......................................................................................................................66

8.1Sistema de abastecimento industrial............................................................67

8.2Consumo de gua per capita........................................................................68

8.3Consumo de gua para o sistema de incndio............................................70

8.4Dimensionamento do reservatrio..............................................................72

8.4.1Volume total do reservatrio.........................................................73

8.4.2Altura do reservatrio....................................................................73

8.4.3Dimetro do reservatrio...............................................................73

9POLUIO...........................................................................................................74

9.1Poluio das guas......................................................................................75

9.2Poluio do ar.............................................................................................76

9.3Poluio sonora...........................................................................................76

9.3.1Efeitos psicofisiolgicos do rudo.................................................77

9.4Gesto ambiental.........................................................................................77

10SEGURANA DO TRABALHO.........................................................................79

11LEIAUTE ..............................................................................................................99

11.1Leiaute celular.............................................................................................99

11.2Determinao do leiaute..............................................................................100

12PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUO.....................................101

12.1Tempo justo (Just-in-time JIT) e kanban..................................................101

12.2Planejamento das necessidades dos materiais (MRP).................................102

12.3Ordem de fabricao....................................................................................102

12.4Carga mquina.............................................................................................103

13QUALIDADE........................................................................................................104

13.1Qualidade e controle no recebimento de material.......................................105

13.2Qualidade no processo de fabricao..........................................................107

13.3Qualidade no produto acabado...................................................................108

14LOGSTICA...........................................................................................................109

14.1Transportes..................................................................................................109

14.1.1Carga.............................................................................................110

14.1.2Percurso e frete..............................................................................110

14.1.3Equipamentos................................................................................111

14.2Embalagens.................................................................................................112

14.3Estoques......................................................................................................114

14.3.1Estoque de segurana....................................................................114

14.3.2Estoque de matria prima e insumos.............................................115

14.3.2.1Poliamida......................................................................115

14.3.2.2Eixo/rolamento..............................................................116

14.3.2.3Polia dentada.................................................................116

14.3.2.4Selo mecnico................................................................117

14.3.2.5Bucha de fixao do rotor..............................................118

14.3.2.6Bucha de fixao da carcaa..........................................118

14.3.2.7Tampa selante para carcaa...........................................119

14.3.3Estoque de produto acabado..........................................................119

14.4Armazenagem..............................................................................................120

14.4.1Endereamento de armazenagem...................................................120

14.4.2Armazenamento em bloco..............................................................120

14.5Movimentao de materiais.........................................................................121

15GESTO DA MANUTENO...........................................................................122

15.1Manuteno corretiva...................................................................................123

15.2Manuteno preventiva................................................................................125

15.3Manuteno preditiva..................................................................................127

15.4Manuteno produtiva total (TPM).............................................................127

16VIABILIDADE ECONMICA............................................................................129

16.1Investimento inicial......................................................................................129

16.2Custos de fabricao....................................................................................131

16.3Mo-de-obra direta......................................................................................131

16.4Mo-de-obra indireta...................................................................................132

16.5Custos indiretos de fabricao.....................................................................134

16.5.1Despesas.........................................................................................135

16.6Custos variveis...........................................................................................136

16.7Depreciao..................................................................................................137

16.8Custo unitrio de fabricao........................................................................139

16.9Impostos e contribuies.............................................................................139

16.10Valor unitrio de venda...............................................................................140

16.11Ponto de equilbrio.......................................................................................141

16.12Payback (Tempo de retorno).......................................................................141

16.13Taxa interna de retorno................................................................................142

17CONCLUSO.......................................................................................................144

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................145

APNDICE A Fluxograma do produto...............................................................149

APNDICE B Desenhos dos componentes.........................................................150

APNDICE C Instruo de engenharia da bomba..............................................159

APNDICE D Instruo de engenharia do rotor.................................................162

APNDICE E Instruo de engenharia do selo mecnico..................................164

APNDICE F Instruo de engenharia da carcaa.............................................166

APNDICE G Instruo de engenharia da polia.................................................169

APNDICE H Instruo de engenharia do eixo rolamento................................171

APNDICE I Memorial de clculos....................................................................173

APNDICE J Cronograma das atividades..........................................................181

APNDICE K Dimensionamento de mquinas..................................................182

APNDICE L Modelo de conta de energia........................................................183

APNDICE M Desenhos de leiaute...................................................................184

APNDICE N Carga mquina............................................................................185

APNDICE O Ordem de fabricao..................................................................188

APNDICE P Folha de verificao 0001...........................................................189

APNDICE Q Folha de verificao 0002..........................................................190

APNDICE R Folha de verificao 0003..........................................................191

APNDICE S Folha de verificao 0004...........................................................192

APNDICE T Folha de verificao 0005...........................................................193

APNDICE U Folha de verificao 0006...........................................................194

APNDICE V Folha de verificao 0007...........................................................195

APNDICE W Folha de verificao 0001a.........................................................196

APNDICE X Folha de verificao 0002a..........................................................197

APNDICE Y Folha de verificao 0003a..........................................................198

APNDICE Z Folha de verificao 0004a..........................................................199

APNDICE AA Folha de verificao 0005a.......................................................200

APNDICE AB Lista de verificao...................................................................201

1 INTRODUO

A presena de um sistema de refrigerao fundamental nos motores a combusto interna, pois a queima do combustvel nos cilindros e o atrito entre as peas libera grande quantidade de calor. Caso o automvel no possusse refrigerao, os motores teriam baixa vida til, o que causaria a deformao ou at mesmo a fundio dos componentes do motor. (PENIDO FILHO, 1991).Desde o princpio da histria do automvel, no inicio do sculo XX, o controle de temperatura dos motores foi um item que sempre recebeu muita ateno por parte dos engenheiros. Este controle podia ser realizado basicamente por um lquido que percorre um circuito fechado chamado de arrefecimento gua, ou como no caso da Volkswagen e Porshe, com seus motores arrefecidos a ar. (STONE, 1992).

medida que os motores foram evoluindo e aumentando sua potncia especfica, houve a necessidade do aprimoramento dos sistemas de arrefecimento, pois a faixa de variao da temperatura foi ficando, por conta da potncia, cada vez mais elevada.

Motores de alta potncia especfica trabalham em temperaturas mais elevadas, o que torna o trabalho do sistema de arrefecimento muito mais crtico, exigindo componentes (desde o lquido refrigerante que no mais a gua da torneira) cada vez mais sofisticados. (TAYLOR, 1988).O objetivo do trabalho projetar os componentes da bomba de gua para veculo Palio 1.0, atravs de clculos de presso, vazo, toro e outras propriedades fsicas, desenvolver processo de fabricao otimizado para confeco dos componentes que compem o conjunto da bomba de gua, elaborar sistemas eficazes e produtivos de montagem dos componentes. Sero abordados tambm, os itens como produto, projeto do produto, matria-prima, equipamentos e tecnologia, capacidade de produo, energia, gua, poluio, segurana do trabalho, leiaute, qualidade, PCP, manuteno, logstica e viabilidade econmica.

A importncia deste projeto aplicar os conceitos adquiridos durante o curso de graduao de Engenharia de Produo Mecnica, o qual auxiliar no desenvolvimento do projeto do produto, processo de fabricao e elaborao da planta fabril, visando seguir normas e requisitos especficos do produto.2 BOMBA DE GUA AUTOMOTIVABombas so equipamentos que transformam energia mecnica em energia hidrulica que fornecida ao lquido.

Tambm so chamados geradores hidrulicos ou ainda equipamentos hidrodinmicos, pois quando o lquido passa por uma bomba aumenta sua energia.

As bombas podem ser acionadas por motores eltricos, motores a exploso, turbinas a vapor, energia elica ou at mesmo manualmente.

As bombas hidrulicas possuem funes inversas das turbinas, uma vez, que transformam energia mecnica em energia potencial, enquanto as turbinas hidrulicas transformam a energia potencial de uma queda hidrulica em energia mecnica.

As bombas so classificadas em dois grandes grupos: bombas de deslocamento positivo e bombas cinticas. Estes nomes representam o mtodo para mover o fluido. (MATTOS & FALCO, 1998).A bomba de gua automotiva uma bomba cintica centrfuga radial, onde a bomba acionada por uma correia conectada ao virabrequim e ao eixo de comando tambm chamado de eixo rvore. A bomba faz o fluido circular sempre que o motor est em funcionamento.

Enquanto gira, a bomba de gua usa fora centrfuga para mandar o fluido para fora, fazendo o lquido ser puxado do centro linearmente. A entrada para a bomba est localizada perto do centro para que o fluido que retorna do radiador bata no rotor, lanando-a para fora da bomba, de onde pode seguir seu fluxo para o motor.

O fluido que sai da bomba passa pelo bloco do motor, cabeote, radiador e retorna para a bomba. Em alguns motores o fluxo comea pelo cabeote e depois continua pelo bloco. (DOTZLAW, 2009).2.1 Bombas cinticasEste tipo de bomba fornece energia continuamente a um fluido que escoa pelo seu interior. A transmisso de energia comumente realizada por um rotor que recebe energia mecnica de um eixo e impulsiona o fluido, transferindo assim energia hidrulica. As bombas cinticas so tambm chamadas de bombas rotodinmicas ou de turbobombas.

Existem diversos tipos de bombas cinticas, tais como as bombas de fluxo misto, as bombas axiais, as bombas regenerativas, bombas de carcaa rotativa e as bombas centrfugas, as quais so utilizadas nos sistemas de arrefecimento automotivo.Todos estes tipos transmitem energia ao fluido empregando a converso de energia mecnica em energia cintica, podendo ser convertida em energia de presso ou energia potencial. (MATTOS & FALCO, 1998; LIMA, 2003)2.1.1 Bombas centrfugasAs bombas centrfugas fornecem ao fluido energia cintica e posteriormente essa energia transformada em energia de presso. A energia cintica pode ser puramente centrfuga ou de arrasto, ou at mesmo uma juno das duas energias dependendo da construo mecnica do rotor.As bombas centrfugas podem ser do tipo centrfugas radiais ou tipo Francis.

Bombas centrfugas so os equipamentos mais utilizados para bombear lquidos no saneamento bsico, na irrigao de lavouras, nos edifcios residenciais, na indstria em geral, transferindo lquidos de um local para outro. (MATTOS & FALCO, 1998)2.1.1.1 Bomba centrfuga radial

O lquido penetra no rotor paralelamente ao eixo, sendo dirigido pelas ps para a periferia, segundo trajetrias contidas em planos normais ao eixo, conforme ilustrado na figura 2.1 As trajetrias so, portanto, curvas praticamente planas contidas em planos radiais.

Figura 2.1 Seo por um plano normal ao eixo. (DOTZLAW, 2009)

As bombas deste tipo possuem ps cilndricas (simples curvaturas), com geratrizes paralelas ao eixo de rotao, onde so fixadas a um disco apenas (rotor aberto) para bombas de gua suja.

Nas bombas radiais bem projetadas, a regio inicial das ps pode apresentar-se com a forma de superfcie de dupla curvatura, para melhor atender transio das trajetrias das partculas lquidas, da direo axial para a radial, sem provocar choques, nem turbulncias excessivas.

As bombas do tipo radial so fabricadas em srie, sendo generalizada sua construo e estendida sua utilizao grande maioria das instalaes comuns de gua limpa, com descarga de 5 a 500 L/s e at mais, e para pequenas, mdias e grandes alturas de elevao.

Nota-se que estas indicaes so vagas e imprecisas, e que a escolha do tipo de rotor depender da noo de velocidade especfica. Quando se trata de descargas grandes e pequenas alturas de elevao, o rendimento das bombas radiais torna-se baixo, e o seu custo se eleva em virtude das dimenses que assumem suas peas, tornando-se pouco conveniente empreg-las. (MATTOS & FALCO, 1998)

2.2 Componentes da bomba de gua automotivaAs bombas automotivas so compostas pelos seguintes componentes: carcaa, eixo, rolamento, selo mecnico, rotor e polia.2.2.1 CarcaaA carcaa o componente responsvel pela concentrao do fluido bombeado bem como, sob certo aspecto, prov oportunidade para a converso de energia cintica do fluido em energia de presso, passo fundamental ao bombeamento.

A bomba de gua automotiva utiliza a carcaa em voluta, conforme ilustrado na figura 2.2.A voluta tem por funo primordial coletar o fluido que sai na periferia do impelidor e orientar seu caminho at a sada da bomba.

Figura 2.2 - Carcaa em voluta. (MATTOS & FALCO, 1998)

importante salientar que no no entorno da voluta que a energia cintica que o fluido possui ao sair do impelidor transformada em energia de presso. Na verdade, a rea crescente nos 360 da voluta, objetiva a coleta e acomodao da crescente quantidade de fluido, note que na seo A, por exemplo, necessrio acomodar o fluido coletado anteriormente e o fluido que estar saindo da periferia do impelidor nesta seo.

Assim sendo, como a quantidade de fluido crescente no entorno da voluta e na direo do escoamento, a rea precisa ser crescente e computada de forma a manter a velocidade e conseqentemente a presso constantes ao longo dos 360 da voluta. Este procedimento permite ento um equilbrio das foras radiais no entorno dos 360 da voluta, conforme ilustrado na figura 2.3.

Figura 2.3 - Equilbrio de foras radiais na voluta (MATTOS & FALCO, 1998)

Portanto, a converso de energia cintica em energia de presso ocorre na regio denominada parte difusora da voluta, que apresenta um canal divergente com incio na seo assinalada pela letra B (figura 2.2). (SOUZA, 1991; MATTOS & FALCO, 1998)

2.2.2 EixoA funo bsica do eixo transmitir o torque na partida e durante a operao, assim como suportar o impelidor e outras partes rotativas, devendo trabalhar sempre com deflexo menor que a folga mnima entre as partes rotativas e estacionrias.

Os eixos so ditos rgidos ou flexveis se a rotao for inferior ou superior primeira rotao crtica, respectivamente. (MATTOS & FALCO, 1998)2.2.3 RolamentoSempre que h rotao, existe a necessidade de alguma forma de rolamento. A funo do rolamento minimizar a frico entre as peas mveis da mquina e suportar uma carga. A maioria dos rolamentos atualmente consiste em um anel interno, um anel externo, vrios corpos rolantes (esferas e rolos) e uma gaiola. So feitos principalmente de ao, mas outros materiais tambm so usados, como a cermica. (SKF, 1989).2.2.4 Selo mecnicoSelo mecnico um dispositivo mecnico de forma cilndrica, que elimina e previne vazamentos de fluidos ou gases sob presso.

O selo mecnico evita a passagem, fuga de fluidos e gases entre o eixo rotativo e a carcaa fixa da bomba.

O selo mecnico possui ajuste automtico das faces de contato, parte fixa e conjunto rotativo, compensa automaticamente pequenos e grandes desvios axiais e radiais do eixo rotativo. (MATTOS & FALCO, 1998)2.2.5 RotorRotor tudo que gira em torno do seu prprio eixo, produzindo movimentos de rotao. Qualquer mquina rotativa, como bombas, turbinas, compressores entre outros, possuem eixos rotativos.O rotor da bomba provoca uma presso reduzida do lado da entrada, o que possibilita a admisso do lquido bomba pelo efeito da presso externa. medida que o elemento gira, o lquido fica retido entre os componentes do rotor e da carcaa da bomba. (SOUZA, 1991; MATTOS & FALCO, 1998)2.2.6 Polia uma pea muito comum a diversas mquinas, utilizada para transferir fora e movimento.

Acionada por uma correia, a polia gira em um eixo transferindo movimento e energia a outro componente. (MATTOS & FALCO, 1998)3 PROJETO DO PRODUTO

O ponto bsico do produto atender as necessidades e exigncias do cliente, por este motivo o produto deve ser o mais preciso, tornando-se competitivo, estando no mercado na hora certa que o cliente necessitar.

No desenvolvimento do projeto deve-se levar em considerao a facilidade de montagem, facilidade de fabricao e a facilidade de desmontagem. Na facilidade de montagem podem-se utilizar tcnicas que proporcionam a reduo de custos, j a facilidade de fabricao pode-se simplificar operaes reduzindo ferramentas, mquinas e pessoas envolvidas no processo, entre outros. A facilidade de desmontagem facilita a manuteno ou a substituio de itens desgastados.

Outro ponto importante o produto atender as exigncias ambientais, tais como utilizao de materiais biodegradveis, que consuma pouca energia, no poluente e at mesmo materiais reciclveis. (PAHL; BEITZ; FELDHUSEN; GROTE, 2005; MARTINS & LAUGENI, 2006)

3.1 Estrutura do produto

Estrutura do produto o detalhamento do produto desmembrado por desenhos e listas de componentes ao qual se unificando gera o produto em si. O fluxograma do produto encontra-se disponvel no apndice A.3.2 Sistemas de desenhos

Para a produo de desenhos tcnicos devem-se respeitar algumas definies bsicas tais como, o tipo de representao e a estrutura do desenho, para que a partir disto possam ser dadas recomendaes quanto ao emprego e organizao dos desenhos, conforme cita a norma DIN 199.

Os desenhos se representam atravs de esboos, desenhos oficiais, figuras, esquemas e diagrama. (PAHL; BEITZ; FELDHUSEN; GROTE, 2005; MARTINS & LAUGENI, 2006)

Os desenhos dos componentes da Tecnobombas esto disponveis no apndice B.3.3 Sistema de lista de peas

Conjunto da lista de peas pertence a um produto que pode ser chamando de jogo de lista de peas. Neste jogo de lista de peas os componentes que formam o produto so descritos unitariamente, informando sua quantidade no produto e sua descrio, bem como o cdigo interno da empresa.

A lista do produto pode ser feita separadamente, conforme tabela 3.1 ou includa no desenho do produto, conforme figura 3.1.

Tabela 3.1 - Lista de peas

Tecnobombas

BOM

PosioQuantidadeUnidadeDescrioCdigo

11pRotorTB 001

21pSelo MecnicoTB 002

31pCarcaaTB 003

41pPoliaTB 004

51pEixo RolamentoTB 005

61pBuchaTB 006

71pTampoTB 007

Figura 3.1 - Lista de peas no desenho3.4 Instrues de engenhariaInstrues elaboradas contemplando matria-prima, ensaios a serem realizados no produto ou em algum componente, propriedades e particularidades da bomba de gua montada, rotor, selo mecnico, carcaa, polia e eixo/rolamento, os quais esto disponveis nos apndices C, D, E, F, G e H, respectivamente.3.5 Memorial de clculos

Segundo Macintyre (1997), o projeto de uma bomba centrfuga possui uma parte que prpria a esse tipo de mquina e outra comum a vrios tipos. 3.5.1 Caractersticas do projeto

Lquido: gua a temperatura de 90

Vazo: Q = 160 L/min = 0,0027m3/s

Altura manomtrica: Adotado H = 20m

Nmero de rotaes por minuto: n = 5.250

Presso de trabalho: P = 1,3 10% bar

3.5.2 Clculos

Disponveis no apndice I.3.6 Cronograma das atividades

Cronogramas so acompanhamentos dotados para melhor visualizar o status do desenvolvimento do projeto, disponvel no apndice J.4 MATRIA PRIMA

Os materiais esto provavelmente mais entranhados na cultura atual do que a maioria pode imaginar. Transportes, habitao, vesturio, comunicao, recreao e produo de alimentos, cada segmento influenciado em maior ou menor grau pelos materiais.

Os primeiros seres humanos tiveram acesso a apenas um nmero limitado de materiais, aqueles que ocorrem naturalmente: pedra, madeira, argila, peles, entre outros. Com o tempo descobriram tcnicas para a produo de materiais que tinham propriedades superiores s dos produtos naturais, estes novos materiais incluam a cermica e vrios metais. Foi descoberto tambm que as propriedades de um material poderiam ser alteradas atravs de tratamentos trmicos e pela adio de outras substncias. Em tempos relativamente recentes que os cientistas compreenderam as relaes entre os elementos estruturais dos materiais e suas propriedades. Com estes conhecimentos adquiridos por volta dos anos 60, deu-lhes condies de moldar, em grande parte, as caractersticas dos materiais. Desta forma, dezenas de milhares dos diferentes materiais foram desenvolvidos com caractersticas relativamente especficas que atendem as necessidades da moderna e complexa sociedade, estes incluem metais, plsticos, vidros e fibra. (CALLISTER, 2000)4.1 Tipos e aplicaes dos materiais

Algumas vezes, um problema de materiais consiste na seleo do material correto dentre muitos materiais disponveis. Existem vrios critrios para que seja tomada deciso final, em primeiro lugar, as condies de servio devem ser caracterizadas, uma vez que estas iro ditar as propriedades exigidas do material, como tambm o seu custo. Somente em raras ocasies que um material possui a combinao mxima ou ideal de propriedades. Desta forma, pode ser necessrio abrir mo de uma caracterstica por outra. (CALLISTER, 2000)4.1.1 Poliamida

Dentre os termoplsticos tem-se a poliamida, que pode ser moldada atravs dos processos de injeo ou extruso. A poliamida tem como caractersticas a resistncia aos choques, desgastes, fcil deslizamento, resistncia a abraso, suporta altas cargas dinmicas bem como dureza e rigidez elevada, aos quais, os componentes da bomba de gua, rotor e carcaa, necessitam suportar para atender as necessidades exigidas em seu trabalho. A poliamida estvel a lcalis fracos, lcool, carburantes, leos e graxas. Porm quando se fala de cidos, lcalis concentrados e cetonas, a poliamida se torna instvel. A temperatura de uso pode variar de 90 a 110C.A densidade da poliamida a 20C de 1,13g/cm3 e uma contrao de moldagem de 1 2,5%.

Com estas caractersticas o poder de aplicao deste material se torna grande, podendo variar de solas de sapatos esportivos a engrenagens. (PROVENZA, 1991)4.1.1.1 Carcaa e rotorA carcaa e o rotor so produzidos com poliamida 6.6 com 50% de fibra de vidro, oferecendo excelentes propriedades, alta rigidez, estabilidade dimensional, resistncia mecnica e trmica, alm de ser resistente a impactos.A quantidade de matria-prima a ser comprada junto ao fornecedor Du Pont de 12.150kg mensais, j considerando 0,1% de perda com o processo.

Conforme padro do fornecedor, a matria-prima ser fornecida em sacos de 50kg, totalizando 243 sacos mensais.

4.2 Eixo/rolamento

O eixo composto pelo ao SAE 1060, e o rolamento pelo ao DIN-100Cr6, estes itens formam um conjunto nico, sendo fornecido pela fabricante INA, na quantidade de 140.140 conjuntos mensais, j considerando 0,1% de perda com o processo, nos quais sero fornecidos em caixas plsticas retornveis com as dimenses de 40cm x 40cm x 15cm com tampa contendo 100 rolamentos, respeitando a norma NR 17 de ergonomia.

4.3 Polia dentada

A polia dentada fabricada com o material ao SAE 1020 fundida, e sua aba estampada composta pelo ao SAE 1006, este conjunto ser fornecido j montado pelo fornecedor Metalway Ind. e Com Ltda., na quantidade de 140.140 conjuntos mensais, j considerando 0,1% de perda com o processo. O fornecimento ser em caixa plstica retornvel de 35cm x 30cm x 20cm com tampa, contendo 80 polias por caixa, j considerando a norma NR 17 de ergonomia.

4.4 Selo mecnico

O selo mecnico composto por 3 itens principais, corpo fabricado em ao inox AISI 302, vedao composta por anel de cermica industrial e anis de borracha fabricados em viton e a mola fabricada em ao mola conforme norma AISI 304. O conjunto ser fornecido pelo fornecedor Dry-Pack, na quantidade de 140.140 conjuntos mensais, j considerando 0,1% de perda com o processo. O fornecimento ser em caixa plstica retornvel de 40cm x 40cm x 50cm com tampa, contendo 500 selos mecnicos por caixa, j considerando a norma NR 17 de ergonomia.4.5 Buchas de fixao da polia

As buchas de fixao da polia so fabricadas em material de fcil usinagem DIN 9SMn28, fornecida na quantidade de 147.378 peas mensais, neste valor j esta sendo consideradas 5% de perdas com o processo. As buchas de fixao da polia sero fornecidas pela empresa Metalway Ind. e Com. Ltda. O fornecimento ser em sacos plsticos contendo 300 unidades cada, j considerando a norma NR 17 de ergonomia.

4.6 Buchas de fixao da carcaa

As buchas de fixao da carcaa so fabricadas em material de fcil usinagem DIN 9SMn28, fornecida na quantidade de 589.512 peas mensais, neste valor j esta sendo consideradas 5% de perdas com o processo. As buchas de fixao da carcaa sero fornecidas pela empresa Metalway Ind. e Com. Ltda. O fornecimento ser em sacos plsticos contendo 300 unidades cada, j considerando a norma NR 17 de ergonomia.

4.7 Tampa selante da carcaa

As tampas selante da carcaa so fabricadas em material de fcil conformao SAE-1006, fornecida na quantidade de 147.378 peas mensais, neste valor j esta sendo consideradas 5% de perdas com o processo. As tampas selante da carcaa sero fornecidas pela empresa Metalway Ind. e Com. Ltda. O fornecimento ser em sacos plsticos contendo 300 unidades cada, j considerando a norma NR 17 de ergonomia.5 EQUIPAMENTOS E TECNOLOGIA

A tecnologia se demonstra pelo grau de automao dos equipamentos, onde quanto maior o grau de automao menor a interferncia do homem e mediante a este fator preponderante tem-se uma maior confiabilidade do processo e um menor custo operacional. (MARTINS & LAUGENI, 2006)

Para determinao do processo de fabricao e dos equipamentos, foram levados em considerao as seguintes premissas: demanda de 140.000 ps/ms e fabricao interna da carcaa e do rotor.

No processo de fabricao da carcaa primeiramente acoplado na pina da injetora os conjuntos eixo/rolamento para que seja injetado junto carcaa. Aps a injeo, o operador retira sobra de material de injeo (canais de injeo), logo aps a carcaa transportada ao setor de montagem.

No processo de injeo do rotor a bucha de fixao inserida manualmente nas pinas, para que seja injetado junto ao rotor. Aps a injeo a pea rebarbada manualmente e transportado ao setor de montagem.

As sobras de material destes dois processos de injeo so trituradas, onde sero reutilizadas, sendo que na mistura pode ser utilizada at 6% deste material reaproveitado.

O fluxograma de processo representado pela figura 5.1.

Figura 5.1 Fluxograma de processo5.1 Tecnologia do fornecedor

A Haitian uma empresa de origem chinesa fundada em 1966. Atualmente conta com dez parques industriais situados no territrio chins, alm de unidades localizadas na Itlia, Turquia, Canad, Estados Unidos e Brasil.

O Brasil por ser o maior pas da Amrica Latina e possuir mais de 500 clientes com os quais a Haitian comercializa suas mquinas h mais de 10 anos, foi escolhido para a construo da sede da Haitian Amrica do Sul.

A Haitian conta com equipamentos de ltima gerao e equipe tcnica de pesquisa e desenvolvimento altamente capacitada, com tecnologias como High Precision DNC Center, FMS Line e administrao de estoque automatizada, maximiza constantemente sua capacidade de produo, reduzindo custos e aumentando a eficincia de seus servios prestados.

Hoje considerada a maior empresa produtora de mquina injetoras no mundo, alcanou a certificao pelas normas ISO 9001, verso 2000, assegurando a integrao dos servios da empresa tanto voltada para os produtos, como tambm para os servios prestados.

Conta com um centro Interativo do Cliente, onde funcionrios bem treinados atendem clientes de todo o mundo, 7 dias por semana e 24 horas por dia. (HAITIAN, 2009)Aps anlise das informaes acima e levando em conta o custo benefcio do equipamento a ser adquirido, a Haitian foi sem sombra de dvidas, a melhor empresa disponvel no mercado.Em virtude do exposto, adquiri-se ento 3 (trs) equipamentos de injeo de plstico, abaixo seguem modelos:

HTF 250W 2 unidades para injeo da carcaa, onde as especificaes tcnicas esto demonstradas na tabela 5.1.

Tabela 5.1 Especificaes tcnicas da mquina HTF 250W. (HAITIAN, 2009)ESPECIFICAES TCNICAS HTF 250W

ItensModeloHTF 250 t

Dimetro do parafusoMm50

Razo do parafusoL/D22

Volume de injeo terico (PS)cm471

Peso de injeo (PS)G429

Velocidade de injeomm/s205

Capacidade de Plastificaog/s24

Presso mxima de InjeoMPa215

Velocidade da roscaRPM0-225

Fora de fechamento do moldeKN2500

Curso aberturaMm540

Espao entre colunasMm580 x 580

Tamanho mximo moldeMm580

Tamanho mnimo moldeMm220

Curso de extraoMm150

Fora de extraoKN62

Ponto de extraoPC9

Presso mxima bombaMPa16

Motor principalKW30

Potncia de aquecimentoKW16,65

Dimenses da mquina *M6.09 x 1.67 x 2.09

Peso da mquinaT83

Capacidade do funilKg50

Capacidade de leoL555

(*) Especificaes Relativas

HTF 90W - 1 unidades para injeo do rotor, onde as especificaes tcnicas esto demonstradas na tabela 5.2.

Tabela 5.2 - Especificaes tcnicas da mquina HTF 90W. (HAITIAN, 2009)ESPECIFICAES TCNICAS HTF 90W

ItensModeloHTF 90 t

Dimetro do parafusoMm32

Razo do parafusoL/D22.5

Volume de injeo terico (PS)cm121

Peso de injeo (PS)G110

Velocidade de injeomm/s87

Capacidade de Plastificaog/s11

Presso mxima de InjeoMPa249

Velocidade da roscaRPM0-295

Fora de fechamento do moldeKN900

Curso aberturaMm320

Espao entre colunasMm360 x 360

Tamanho mximo moldeMm380

Tamanho mnimo moldeMm150

Curso de extraoMm100

Fora de extraoKN33

Ponto de extraoPC5

Presso mxima bombaMPa16

Motor principalKW15

Potncia de aquecimentoKW6,2

Dimenses da mquina *M4.32 x 1.23 x 1.86

Peso da mquinaT3.46

Capacidade do funilKg25

Capacidade de leoL240

(*) Especificaes Relativas

ATM Automao foi fundada em 1998, em Guarulhos - SP, como representante brasileira de vlvulas pneumticas norte-americanas (Mac Valves Inc.). No demorou a expandir sua rea de atuao, e logo passou a dispor de uma ampla gama de produtos na rea de automao industrial. Ao notar a carncia do mercado por solues de valor agregado, ATM Automao iniciou o desenvolvimento de aplicaes especiais, tais como garras, pontas de robots, manifolds especiais, solues integradas e maquinrios especiais. Hoje faz parte do Grupo Empresarial MDN, rede mundial de distribuidores Mac Valves e PHD, com estreito relacionamento internacional e cobertura global. (ATM, 2009) Aps analise das informaes acima e levando em conta o custo beneficio do equipamento a ser adquirido, a ATM Automao foi, sem sombra de dvidas, a melhor empresa disponvel no mercado, em virtude de seu projeto do equipamento apresentar um menor tempo de operao na montagem do produto, sendo o tempo de operao de 5seg por mquina para montagem e 10seg para o teste de estanqueidade. Adquiri-se ento 6 (seis) equipamentos de montagens especficas, 2 (duas) injetoras de plstico para injeo da carcaa da bomba e 1 (uma) injetora de plstico para injeo do rotor da bomba, de modo que o processo de montagem segue o seguinte fluxo:

2 (duas) mquinas fixam o tampo e as buchas na carcaa;

2 (duas) mquinas fixam a polia, rotor e selo mecnico na carcaa;

2 (duas) mquinas para o teste de estanqueidade;

2 (duas) injetoras de plstico para injeo da carcaa da bomba;

1 (uma) injetora de plstico para injeo do rotor da bomba.O Bradesco Seguros uma empresa brasileira que possui mais de 3.000 postos de atendimento em todo territrio brasileiro fundada h 74 anos, e atenta a diversas necessidades, atua nos ramos de Automveis, Ramos Elementares, Seguro Sade, Capitalizao, Seguros de Vida e Previdncia Complementar. (BRADESCO, 2009)Por apresentar menor custo e possui credibilidade no mercado a empresa Bradesco seguros prestar o servio de seguro contra incndio e fenmenos naturais para a Tecnobombas.

Kyocera Mita, uma das subsidirias que compem a corporao Kyocera, lder mundial de processamento de imagem de documentos, oferece uma completa linha de produtos para solues em documentos digitais. Impressoras laser (impressoras compactas, impressoras para grupos de trabalho, impressoras para corporativo). (KYOCERA, 2009)A empresa Kyocera Mita fornecer toda parte de impresso de documentos para empresa Tecnobombas por ter apresentado menor custo.

O Grupo Telefnica um dos trs maiores conglomerados de telecomunicaes do mundo, pelo critrio de nmero de clientes: so mais de 226 milhes de acessos nos 23 pases em que est presente. gerador de emprego direto para cerca de 244 mil profissionais, 13,7% a participao do Brasil da receita do grupo no mundo. No Brasil, o grupo Telefnica o maior conglomerado empresarial privado em atuao, com R$ 20,5 bilhes de receita lquida em 2007. Alm disso, o maior contribuinte em impostos e o segundo empregador, com 76.907 contratados diretos e mais de 41 mil indiretos. No final de 2007, possua mais de 50 milhes de clientes. (TELEFNICA, 2009)A Tecnobombas utilizar os servios de telefonia e internet do grupo Telefnica.

Autodesk desde 1982 desenvolve as tecnologias 2D e 3D mais modernas, que possibilitam aos usurios ver, simular e analisar o desempenho de suas idias sob condies realistas mais cedo no processo de projeto, possui pontos de suporte e vendas em localizaes estratgicas para melhor atender seus clientes. (AUTODESK, 2009)A Autodesk fornecer os softwares de engenharia, suporte tcnico e as atualizaes para o desenvolvimento de projetos da Tecnobombas.

A EDP Bandeirantes tem suas origens em 1899 com a fundao da The So Paulo Tramway, Light and Power Co., Ltd., em Toronto, Canad. Em 17 de julho do mesmo ano, a empresa foi autorizada, por decreto do presidente Campos Sales, a atuar no Brasil. A partir de ento sua histria se confundiu com o desenvolvimento do Estado de So Paulo. A EDP Bandeirantes trabalha em varias cidades da grande So Paulo e Vale do Paraba. (BANDEIRANTES, 2009)

A Tecnobombas receber a alimentao eltrica da empresa EDP Bandeirantes que a concessionria que atende a regio onde encontra-se a fbrica.

O nome Kalunga foi lido pela primeira vez no Brasil, em 1972, na fachada de uma pequena papelaria no bairro da Vila Mariana, zona sul de So Paulo. Era uma iniciativa do ex-caixeiro-viajante Damio Garcia e empresrio do ramo grfico, recm-chegado de Bauru com a famlia, que buscava uma atividade para os filhos pequenos. Trinta e sete anos depois, a Kalunga (tudo de bom em dialeto banto africano) transformou-se na maior distribuidora brasileira de materiais escolares e produtos para escritrio e informtica, com 60 lojas distribudas pelas principais cidades brasileiras. a nica empresa desse mercado a dispor de todos os canais de venda: alm das lojas fsicas, a loja virtual (kalunga.com), o Televendas, uma diviso voltada ao mercado corporativo e outra s licitaes de contas do governo e autarquias. (KALUNGA, 2009)Por ser um grande varejista e possui preos mais competitivos do mercado a Tecnobombas comprar seus produtos de escritrios e informtica na empresa Kalunga.

A Alsco toalheiro esta presente no Brasil desde 1944, uma diviso da Steiner Corporation; e possui 15 unidades que atendem a clientes em mais de 12 Estados brasileiros. Empresa pioneira no ramo de higienizao txtil no pas lder no segmento de lavanderia industrial com fornecimento de uniformes, toalhas, tapetes e mops. (ALSCO, 2009)Por apresentar vasta variedade em produtos de limpeza e limpeza de panos industrial a Tecnobombas receber a prestao de servios da Alsco toalheiro.

A marca da Sabesp foi criada em 1973, por Nabih Mitaini, que teve a idia de se utilizar da forma e significado da antiga nfora criada pelos egpcios, presta servios de tratamento de gua e esgoto para 60% dos municpios do estado de So Paulo. (SABESP, 2009)A Tecnobombas receber a prestao de servios da SABESP, pois a mesma atende as necessidades e presta servios no municpio que a empresa est localizada.

A Metrotec tem uma histria de parceria e troca mtua de informaes junto aos clientes, sempre no intuito de buscar atender as necessidades e as expectativas do mercado por um menor custo na aferio, calibrao e manuteno de instrumentos de medidas, localizada na cidade de Santo Andr a mais de 10 anos. (METROTEC, 2009)Por apresentar o menor custo a Tecnobombas receber a prestao de servios de aferio dos seus instrumentos de medio da empresa Metrotec.

A Metalway iniciou suas atividades no ano de 1992 na cidade de Guarulhos, graas viso empreendedora de seus fundadores, a Metalway consolidou sua posio no setor metalrgico brasileiro, investindo no desenvolvimento e especializao dos seus processos com o fim especfico de produzir peas usinadas e estampadas de preciso, mediante uma filosofia de atender plenamente s necessidades e expectativas do mercado. (METALWAY, 2009)Por apresentar um custo competitivo, a Tecnobombas adquirir as buchas da carcaa, buchas do rotor, polia dentada e a tampa selante para carcaa da empresa Metalway.

A Retrak uma empresa especializada em provedora de sistemas de movimentao e armazenagem de materiais e com 15 anos de experincia no mercado, a Retrak disponibiliza para locao ou venda completa linha de empilhadeiras eltricas, transpaleteiras eltricas e empilhadeiras a combusto. (RETRAK, 2009)A Retrak fornecer a empilhadeira eltrica e o carrinho hidrulico, pois apresentou menor custo de mercado.

A DuPont est presente no Brasil desde 1937, quando iniciou suas atividades com um escritrio de importao e distribuio de produtos. Atualmente, atua nos segmentos agrcola, qumico, petroqumico, automobilstico, grfico e nas reas de embalagens, polmeros industriais, eletrnica, construo, decorao, segurana, papel, celulose, produtos domsticos e biotecnologia, contribundo com o potencial de crescimento do Brasil. (DUPONT, 2009)Por apresentar menor viabilidade economica a Tecnobombas receber a matria prima poliamida da empresa DuPont localizada na cidade de Barueri SP.5.2 Parmetros de definio de maquinrio

Os clculos a seguir baseiam-se na literatura de Provenza (1991).5.2.1 Parmetros de injeo para a carcaa

Pelo catlogo da mquina temos as especificaes tcnicas expressas. A mquina escolhida a Haitian HTF 250W com dimetro de parafuso de 50mm e capacidade de injeo de 532g.

Os fatores volumtricos e o peso especfico encontram-se na tabela 5.3, abaixo:

Tabela 5.3 - Fatores volumtricos e peso especfico (PROVENZA, 1991)

Capacidade de injeo da mquina:

(32)

Onde: CJB = Capacidade de injeo

CJA = Capacidade de injeo da mquina fornecida pelo fabricante

B = Peso especfico do nylon B

A = Peso especfico do polistireno A

VA = Fator volumtrico do polistireno A

VB = Fator volumtrico do nylon BA capacidade de plastificao dada pelo peso da moldagem, que o peso da pea a ser injetada e peso dos canais de distribuio e corte. A carcaa da bomba tem o peso de 96g. Os clculos da rea do canal de distribuio sero usados para calcular o volume do canal de distribuio e o peso do material que se depositar no canal de distribuio.

(33)

Onde: Ad = rea do canal de distribuio

Pij = Peso da pea a ser injetada

Adotado que o canal de distribuio ter o bico de injeo at o canal de corte, onde o comprimento ser de 10mm. (34)

Onde: Vd = Volume do canal de distribuio

L = Comprimento do bico de injeo

(35)

Onde: Pd = Peso do canal de distribuio = Peso especfico do material a ser injetado Vd = Volume do canal de distribuioPartindo que o molde possui 4 cavidades e acrescentando 10% de perdas, tem-se: (36)

Adotando 10% de segurana, tem-se:

Onde: Pm = Peso total de uma moldagem


Pd = Peso do canal de distribuioPara a mquina atender as necessidades de injeo preciso que a capacidade de injeo seja maior que o peso total de uma moldagem. A capacidade de injeo de 585,87g e o peso total de uma moldagem de 424,25g, portanto o equipamento atende as necessidades plenamente.

A capacidade de plastificao fornecida pelo fabricante, e est pela ordem de 86,4kg/h.

Para a poliamida a capacidade de plastificao expressa pela frmula 37, onde os dados so extrados da tabela 5.4.

Tabela 5.4 - Quantidade especfica de calor total (PROVENZA, 1991)

(37)


Onde: CpB = Capacidade de plastificao

CpA = Capacidade de plastificao da mquina fornecida pelo fabricante QA = Quantidade especfica de calor total, polistireno

QB = Quantidade especfica de calor total, polietileno alta densidadePartindo da capacidade de plastificao e do peso total de uma moldagem, tem-se o nmero de moldagem por hora, segundo a equao abaixo:

(38)

Onde: Pj = Peso da moldagem

n = nmero de moldagens por hora

Cp = Capacidade de plastificao5.2.2 Parmetros de injeo para o rotor

Pelo catlogo da mquina temos as especificaes tcnicas expressas. A mquina escolhida a Haitian HTF 90W com dimetro de parafuso de 32mm e capacidade de injeo de 136,73g.

Os fatores volumtricos e o peso especfico encontram-se na tabela 5.3.Capacidade de injeo da mquina:

(39)

Onde: CJB = Capacidade de injeo

CJA = Capacidade de injeo da mquina fornecida pelo fabricante B = Peso especfico do nylon B

A = Peso especfico do polistireno A VA = Fator volumtrico do polistireno A

VB = Fator volumtrico do nylon BA capacidade de plastificao dada pelo peso da moldagem, que o peso da pea a ser injetada e peso dos canais de distribuio e corte. O rotor da bomba tem o peso de 14g. Os clculos da rea do canal de distribuio sero usados para calcular o volume do canal de distribuio e o peso do material que se depositar no canal de distribuio.

(40)

Onde: Ad = rea do canal de distribuio


Adotado que o canal de distribuio ter o bico de injeo at o canal de corte, onde o comprimento ser de 10mm.

(41)

Onde: Vd = Volume do canal de distribuio

L = Comprimento do bico de injeo

Ad = rea do canal de distribuio

Onde: Pd = Peso do canal de distribuio

Vd = Volume do canal de distribuio = Peso especfico do material a ser injetadoPartindo que o molde possui 4 cavidades e acrescentando 10% de perdas, tem-se: (43)


Onde: Pm = Peso total de uma moldagem Pd = Peso do canal de distribuio Pij = Peso da pea a ser injetadaPara a mquina atender as necessidades de injeo preciso que a capacidade de injeo seja maior que o peso total de uma moldagem. A capacidade de injeo de 150,55g e o peso total de uma moldagem de 61,87g, portanto o equipamento atende as necessidades plenamente.

A capacidade de plastificao fornecida pelo fabricante, e est pela ordem de 39,6kg/h.

Para a poliamida a capacidade de plastificao expressa pela frmula 44, onde os dados so extrados da tabela 5.4.

(44)


Onde: CpB = Capacidade de plastificao

QA = Quantidade especfica de calor total, polistireno

QB = Quantidade especfica de calor total, polietileno alta densidadePartindo da capacidade de plastificao e do peso total de uma moldagem, tem-se o nmero de moldagem por hora, segundo a equao abaixo:

(45)

Onde: Pj = Peso da moldagem

ne = nmero de moldagens por hora

5.2.3 Parmetros de definio do maquinrio de montagem (Prensas A e B) e teste de estanqueidade

O maquinrio para montagem e teste de estanqueidade foi definido segundo especificaes fornecidas pela ATM (automao industrial), projetos especiais, que atendeu nossa necessidade de 5seg para montagem das buchas limitadoras de aperto na carcaa e 10 seg para teste de estanqueidade do selo mecnico. O projeto das mquinas que foi feito pela ATM (automao industrial), projetos especiais, um projeto fechado ao cliente onde somente fornecido o tempo de ciclo do equipamento quando solicitado pelo cliente (black box).

5.2.4 Parmetros de definio da unidade de gua gelada

A unidade de gua gelada foi definida visando se aperfeioar o processo produtivo de maneira a se ter um controle efetivo da temperatura da gua de refrigerao do molde de injeo e reduzir os custos de instalao que teramos se fosse escolhido torre de resfriamento (torre alpina).

Devido unidade de gua gelada possuir vrios recursos de regulagem foi feito um Benchmarking com usurios do equipamento para visualizar realmente a eficincia do equipamento em operao.

A unidade de gua gelada a ser utilizada na Tecnobombas tem as seguintes caractersticas fornecidas pelo fabricante:

Condensao a ar, no excedendo 35C;

Controla a temperatura da gua e modula automaticamente a capacidade de refrigerao, de acordo com a demanda do processo;

Capacidade de 9.000 kcal/h;

Compressor de 24 cv;

Reservatrio de 475L e fornece de 37 m/h de gua gelada;

Painel de operao com controlador de temperatura digital do tipo CLP, com indicao de sada e retorno, podendo ser conectado ao computador para modificar parmetros e emitir relatrios;

Painel com senha de acesso para alterao e memorizao de parmetros, como programao do tempo de funcionamento do compressor;

Proteo contra congelamento, temperatura mxima, mnima e de trabalho, alarme sonoro e visual para falta de gua gelada, condensao inadequada e problemas eltricos no compressor e na bomba.

5.2.5 Parmetros de definio do desumificador

Os parmetros utilizados para definir o tipo de desumificador a ser utilizado na alimentao das injetoras de plstico foi o preo de venda oferecido pelo mercado e a versatilidade que o mesmo oferece mediante as necessidades do processo produtivo da Tecnobombas.

O desumificador a ser utilizado na Tecnobombas tem a seguinte caracterstica:

Controle se preenchimento de cmara feito com vlvula proporcional.

O parmetro a ser seguido pelo equipamento no momento em que o mesmo for preencher a cmara de injeo da mquina ser fornecido pelo operador que seguir uma folha de processo com os valores determinados.

5.2.6 Parmetros de definio do compressor

O compressor de ar utilizado na Tecnobombas foi definido pela presso necessria na linha de teste de estanqueidade, onde o mesmo que ir aprovar ou reprovar o produto para consumidor final.

O compressor tem as seguintes caractersticas fornecidas pelo fabricante:

Compressor de ar a parafuso, 15hp;

Eficincia energtica de 35%, mais ar comprimido com a mesma potncia de um compressor de pisto, elevada economia de energia;

Durabilidade de at 20 mil horas para a primeira reviso da unidade compressora, contra 5 mil horas dos compressores de pisto;

Economia de espao de at 70%, mais compacto do que um compressor de pisto da mesma capacidade;

Conexo de descarga: 1 1/2", potncia: 15 hp e 11,1 kw, reservatrio de ar: 300 litros.

A tabela 5.5 demonstra todos os parmetros que foram levados em considerao na aquisio do equipamento:

Tabela 5.5 Dados tcnicos do compressor de arPotnciaPressoVazoDimensional(mm)

HPkWbarPsigPcmm/hcomp.larg.alt.

1511,17,510961,44104,4513257051480

1511,1913155,9295,0613257051480

1511,11116051,3187,2313257051480

5.2.7 Parmetros de definio da esteira transportadora

A esteira transportadora foi definida mediante a necessidade de flexibilidade entre os equipamentos.

A matria prima que compe a correia da esteira transportadora a borracha, pois est especificada para garantir a integridade do produto.

A esteira transportadora foi dimensionada com 10m de comprimento linear, 0.80m de largura e 1.10m de altura, com controle de velocidade e estrutura em perfilado de ao carbono tipo V (cantoneira), visando tambm manter o bem estar ergonmico dos colaboradores.

5.2.8 Parmetros de definio do carrinho hidrulico

O carrinho hidrulico foi definido mediante a necessidade de se transportar pequenas cargas de maneira rpida e eficiente.

O carrinho hidrulico est especificado pelo fabricante para suportar uma carga de 1000kg sem afetar suas caractersticas de dimensionamento.

5.2.9 Parmetros de definio do gerador de energia eltrica

O gerador de energia eltrica foi definido mediante a necessidade de se manter o processo produtivo mesmo na falta de energia eltrica fornecida pela concessionria bandeirante.

O gerador de energia eltrica est especificado pelo fabricante para fornecer energia para toda a planta da Tecnobombas, mesmo em horrio de pico.

5.2.10 Parmetros de definio da prensa hidrulica de 15 toneladas

A prensa hidrulica de 15 toneladas foi definida mediante a necessidade de se realizar servios especficos no momento da manuteno dos equipamentos.

Deve ser ressaltado que o equipamento est especificado para cargas at 15 toneladas, no podendo de maneira alguma exceder este limite por medidas de segurana e garantia do equipamento.

5.2.11 Parmetros de definio do torno mecnico

O torno mecnico foi definido devido a necessidade de se otimizar o tempo de mquina parada, devido a quebra de componente como eixos por exemplo.

A mquina tem especificao de 1,5m de comprimento de barramento e 0,350m de distncia entre centro de placa e barramento.

5.2.12 Parmetros de definio da fresadora universal

A fresadora universal foi definida devido a necessidade de se otimizar o tempo de mquina parada, devido a quebra de componente como placas de fixao de ferramentas.

A mquina est especificada para trabalhos com eixo rvore tanto horizontal como vertical e confeces de engrenagens.

5.2.13 Parmetros de definio da furadeira de bancada

A furadeira de bancada foi definida devido a necessidade de se otimizar o tempo de mquina parada, devido a quebra de componente como parafusos, e que necessite de um furo auxiliar para facilitar a fixao do componente.

A mquina est especificada para trabalhos com dimetro mnimo de broca de 2mm e mximo de 16mm. Devido a essa variao de dimensional de ferramenta de trabalho a mquina tambm oferece o recurso de variao de velocidades do eixo rvore, onde tem-se uma velocidade mnima de 36rpm e mxima de 1116rpm

5.2.14 Parmetros de definio do paqumetro analgico, micrmetro e relgio comparador

O paqumetro analgico, micrmetro e relgio comparador foram definidos devido necessidade de se ter um controle dos processos tanto produtivo como da manuteno de equipamento, mediante as variaes que os mesmos podem apresentar em seu desenvolvimento.

Os equipamentos para medio esto especificados pelo fabricante para serem utilizados por pessoas habilitadas que possam garantir a integridade dos mesmos e obter os resultados esperados.

5.2.15 Parmetros de definio do moto esmeril

O moto esmeril foi definido devido necessidade de se ter ajustes no to precisos em componentes no momento da realizao de manutenes em equipamentos de produo, e partes da infra-estrutura da planta.

A mquina est especificada para trabalho por pessoa habilitada, que possua todos os equipamentos de proteo individual que se aplique situao.

5.2.16 Parmetros de definio do multmetro

O multmetro foi definido devido necessidade de medies de componentes no momento em que se execute a manuteno do equipamento.

O equipamento est especificado para trabalho por pessoa habilitada que possua todos os conhecimentos tcnicos necessrios para preservar a integridade do mesmo.

5.2.17 Parmetros de definio da furadeira manual

A furadeira manual foi definida devido a necessidade de se otimizar o tempo de mquina parada e reparos na infra-estrutura da planta.

O equipamento est especificado para trabalhos com dimetro mnimo de broca de 2mm e mximo de 13mm. Devido a essa variao de dimensional de ferramenta de trabalho o equipamento tambm oferece o recurso de variao de velocidade do mandril.

5.2.18 Parmetros de definio da empilhadeira

Empilhadeira uma mquina usada principalmente para carregar e descarregar produtos normalmente acondicionados em paletes. Seus modelos podem variar em manuais, combusto porturia e eltrica.

As empilhadeiras eltricas so equipamentos versteis em funo de seu desenho e de suas caractersticas operacionais, so prprias para serem operadas em lugares fechados tais como: depsitos, armazns ou cmaras frigorficas. So geralmente compactas para que possam realizar tarefas em corredores estreitos, normalmente possuem uma torre de elevao com grande altura aumentando consideravelmente a capacidade de armazenagem e estocagem em prateleiras.

So movidas eletricidade, sendo sua principal fonte de energia baterias tradicionais. Operam silenciosamente, fator de grande importncia em qualquer ambiente produtivo diminuindo consideravelmente rudos operacionais. Possuem alto grau de giro possibilitando manobrar em seu prprio eixo. (TOYOTA, 2009)

A figura 5.2 ilustra a empilhadeira eltrica que ser disposta Tecnobombas.

Figura 5.2: - Empilhadeira eltrica6 CAPACIDADE DE PRODUO

Capacidade de produo a mxima produo (ou sada) de um empreendimento, ou seja, o nvel mximo de atividades de valor adicionado que pode ser conseguido em condies normais de operao e por um perodo de tempo determinado.

Esta capacidade pode ser:

Capacidade do projeto ou terica, os produtos so apresentados pelo fabricante e fornecedores;

Capacidade efetiva ou real, considerados todos os tempos de paradas tcnicas necessrias ao equipamento ou sistema implantado. Paradas estas por manutenes programadas, tempos de resposta em marcha ou preparao (setup), os tempos de aquecimento da mquina ou do processo, tempo de limpeza, de descontaminao, entre outros.

A capacidade de produo de uma empresa pode ser medida de vrias formas, por tonelada de material por (hora/dia/ms/ano), nmero de peas por (dia/ms/ano), nmero de clientes atendidos por (hora/dia/semana). A capacidade est relacionada a dimenso do tempo, sendo que capacidade e volume de produo so distintos, pois volume o que se produz atualmente, e capacidade o mximo que pode ser produzido. A capacidade tambm depende do dimensionamento das horas de trabalho, determinadas para o funcionamento da empresa, devendo considerar, se a capacidade da empresa de funcionamento de pico, insumo ou funcionamento nominal. (SLACK, CHAMBERS, JOHNSTON, 2002; MARTINS & LAUGENI, 2006)

6.1 Medidas de capacidade

Para muitas empresas, a medio da capacidade pode ser feita de forma direta. o nmero mximo de unidades que podem ser produzidas em um determinado tempo. Entretanto para outras organizaes, determinar a capacidade pode ser mais difcil. A capacidade pode ser medida em termos de leito (em um hospital), de membros ativos (em uma igreja), ou de nmeros de agentes (em um programa de combate a dengue). Outras usam tambm o tempo de trabalho total disponvel como medida de capacidade total. (HEIZER & RENDER, 2001)

No caso deste projeto a capacidade das peas injetadas e montadas sero medidas.

6.2 Estratgia de processo

Estratgia ou transformao de processo a abordagem da organizao para a produo de bens.

O objetivo com a estratgia de processo encontrar o meio de produzir as bombas dgua, que atendam os requisitos do cliente e as especificaes do produto dentro das limitaes de custos e de outras restries. As decises tomadas a partir deste ponto tero efeito prolongado na eficincia da produo, nos custos e na qualidade dos bens produzidos. Desse modo, grande parte da estratgia de uma empresa determinada na deciso quanto ao processo. (HEIZER & RENDER, 2001)

6.3 Dimensionamentos da capacidade de produo

Todos os clculos para os valores de capacidade de produo na fbrica, a quantidade de mquinas e o nmero de operrios necessrios ao processo produtivo, sero realizados de acordo com os fundamentos de Tempos e Mtodos segundo Martins & Laugeni (2006), no qual a demanda ser de 140.000 unidades por ms de bomba de gua veicular.

A seguir apresentam-se as consideraes de horas pagas por dia, a quantidade de turnos e dias trabalhados por ms, acrescentando ainda tempo de refeio e concesses, que serviro para base de clculos da capacidade de produo.

Horas pagas

Considerou-se a primeiro instante 03 (trs) turnos de produo, com durao de 08 (oito) horas cada, trabalhando 22 dias por ms.

Horas ociosas

Para cada turno haver concesses de 15 minutos para caf, 40 minutos para refeio e 20% de permisses.

Quantidade de horas disponveis para produo

A quantidade de horas disponveis para produo de 6,24h (374,4min.) por turno, totalizando assim 18,72h (1123,2min.) trabalhadas por dia considerando os trs turnos de produo, e 411,84h (24710,4min.) por ms, equivalente a (1.482,624seg).

Clculo da produo diria

O clculo da produo diria a quantidade de peas a se produzir para atender a demanda desejada.

Demanda / Quantidade de dias disponveis para produo

Q= 140000/22

Q= 6364p/dia

Onde: Q= Produo diria

Clculo do Tempo Takt para o processo de montagem da bomba

Para 01 (um) turno de produo tem-se:

Tp = Tc / Tk

Tp = 374,4 / 6364 = 0,06min/p = 3,6seg/p

Onde: Tp= Tempo de produo

Tc= Tempo disponvel para produo

Tk= Produo diria

Para 02 (dois) turnos de produo

Tp = Tc / Tk

Tp = 748,8 / 6364 = 0,12min/p = 7,2seg/PC Para 03 (trs) turnos de produo

Tp = Tc / Tk

Tp = 1123,2 / 6364 = 0,18min/p = 10,8seg/p

Para atender uma demanda de 140.000 bombas de gua ser necessrio que a produo faa uma pea em 7,2 segundos.

O tempo necessrio para o processo de montagem equivale a 5seg, e o tempo necessrio para o teste de estanqueidade equivale a 10seg.

A Tecnobombas ir operar em dois turnos totalizando 12,48h (748,8min.) por dia, devido ao tempo takt da operao, pois um turno de operao, ou at mesmo trs turnos de operao, se torna invivel onde com um turno de operao teria-se que dobrar a quantidade de mquinas disponveis e conseqentemente a quantidade de funcionrios envolvidos no processo produtivo e com trs turnos de operao haver ociosidade de mquinas e pessoas no processo produtivo.

A tabela 6.1 mostra detalhadamente a anlise da demanda da empresa Tecnobombas e sua produo em cada turno.

Tabela 6.1 Demanda de cada turno de produoPerodoDemanda Atual (1 turno)Demanda Atual (2 turnos)Demanda Atual

(3 turnos)

Mensal140.000140.000140.000

Dirio6.3646.3646.364

Turno6.3643.1822.121

Hora1.020255113

Minuto 174,251,88

Conforme os clculos da capacidade de injeo da mquina que injetar a carcaa da bomba, tem-se 101,83 moldagens por hora que equivale a 1270 moldagens por dia considerando os dois turnos de produo, que resultar 5080 peas por dia.

Tp = Tc / Tk

Tp = 748,8 / 5080 = 0,15min/p = 9 seg/p (considerando que equivale a uma moldagem com quatro cavidades)



Tk= Produo diria

Conforme os clculos da capacidade de injeo da mquina que injetar o rotor da bomba, teremos 219,49 moldagens por hora que equivale a 2739 moldagens por dia considerando os dois turnos de produo, que resultar 10956 peas por dia.

Tp = Tc / Tk

Tp = 748,8 / 10956 = 0,07min/p = 4,2seg/p (considerando que equivale a uma moldagem com quatro cavidades)



Tk= Produo diria

Calculo da quantidade de mquinas necessrias para injetar a carcaa da bomba

A quantidade de mquinas equivale ao tempo de produo da mquina com o tempo takt do processo.

Nm = tpm / Tk

Nm = 9 / 7,2 ( 1,25 (mquinas)

Nmero de mquinas real (Nmr) = 2 (mquinas por estao de trabalho)

Clculo da quantidade de mquinas necessrias para injetar o rotor da bomba


Nm = tpm / Tk

Nm = 4,2 / 7,2 ( 0,58 (mquina)

Nmero de mquinas real (Nmr) = 1 (mquina por estao de trabalho)Clculo da quantidade de mquinas necessrias para montagem da bomba


A montagem da bomba consiste de duas etapas onde:

Na primeira etapa sero montadas as buchas limitadoras de aperto e o tampo na carcaa;

Na segunda etapa ser montado o rotor, a polia e o selo mecnico com o eixo e rolamento na carcaa.

Como dito anteriormente o processo de montagem da bomba ser executado em 5seg cada etapa, totalizando 10seg para se completar.

Onde: Nm = tpm / Tk

Nm = 10 / 7,2 ( 1,39 (mquinas)

Nmero de mquinas real (Nmr) = 2 (mquinas por estao de trabalho)Clculo da quantidade de mquinas necessrias para o teste de estanqueidade


Como dito anteriormente o processo de teste de estanqueidade da bomba ser executado em 10seg para se completar.

Nm = tpm / Tk

Nm =10 / 7,2 (1,39 (mquinas)

Nmero de mquinas real (Nmr) = 2 (mquinas por estao de trabalho)

A figura 6.1 demonstra o grfico de processo do fluxo da Tecnobombas e o tempo de cada operao.

Figura 6.1 Grfico de processo

Clculo do nmero de estaes de trabalho

As estaes de trabalho equivalem quantidade de operaes necessrias para concluir o processo produtivo a fim de se retirar o produto da linha de produo e enviar para o consumidor final.

O clculo feito mediante ao tempo de ciclo que equivale a 64,22seg e ao tempo takt do processo que equivale a 7,2seg.

N. de estaes de trabalho = Tc / Tk

N. de estaes de trabalho = 64,22 / 7,2

N. de estaes de trabalho = 8,92

N. de estaes de trabalho = 9

Onde a diviso dos postos de trabalho ficar da seguinte maneira:

1 (uma) estao de trabalho para o processos n 10 ;

1 (uma) estao de trabalho para o processos n 20 ;

2 (duas) estaes de trabalho para o processo n 30;



1 (uma) estao de trabalho para o processo de retirar as bombas prontas da linha e coloc-las no palete.

Clculo da mo de obra operacional

A mo de obra operacional consiste em todas as pessoas envolvidas no processo produtivo da bomba de gua, e equivalente a quantidade de estaes de trabalho.

Estao de trabalho consiste no processo onde, independente da quantidade de mquinas que se tenha em operao, uma nica pessoa ser responsvel para mant-las em funcionamento.

Portanto:

Mo = N. de estaes de trabalho

Mo = 9 pessoas operacionais por turno de trabalho

Mot = 18 pessoas operacionais nos dois turnos de trabalho

O diagrama Homem Mquina que mostra a disposio do operador em relao ao processo produtivo n. 20 est demonstrado na tabela 6.2.Tabela 6.2 Diagrama homem mquina

Salvo lembrar que para os processos produtivos 10, 30, 40 e 50 no h diagrama homem mquina, pois so operaes dedicadas que requer mo de obra fixa.

No apndice K est demonstrado o dimensionamento de mquinas conforme tempo padro.

6.4. Eficincia do processo

A maior parte das organizaes opera suas instalaes em uma taxa inferior a sua capacidade. As empresas fazem isso porque descobriram que podem funcionar com maior eficincia quando seus recursos no so utilizados no seu limite. Em vez disso, elas esperam operar em torno de 92% da capacidade, pois dependendo de como as instalaes so usadas e gerenciadas podem ser difceis alcanar os 100% de eficincia. (HEIZER, 2001)

Eficincia = Capacidade prevista / Capacidade instalada

Eficincia = 140000 / 168000

Eficincia = 0,83

Eficincia = 83%

A capacidade instalada a demanda que a empresa pode atender trabalhando com 100% de todos os seus recursos produtivos.

A Tecnobombas tem sua capacidade instalada para atender 20% a mais da capacidade prevista, de modo que a mquina que injeta a carcaa da bomba trabalhando com 100% de sua capacidade pode fornecer 111745ps por ms, e a mquina que injeta o rotor trabalhando com 100% de sua capacidade pode fornecer 230630ps por ms.

Injeo da carcaa = 101,83 moldagens por hora, que equivale a 407ps por hora;

Injeo do rotor = 219,49 moldagens por hora, que equivale a 878ps por ms.

O processo de montagem e teste de estanqueidade da bomba pode atender 20% a mais da capacidade prevista se o mercado exigir, introduzindo mais um turno de trabalho ou comprando mais duas mquinas para montagem e teste de estanqueidade.

No atual momento a Tecnobombas preferiu no adquirir essas quatro mquinas, aguardando assim o mercado exigir aumento na demanda mensal.7 ENERGIA

A energia utilizada pode ser um diferencial competitivo, considerando que um recurso necessrio para o funcionamento da empresa. No Brasil tem vrios de geradores de energia, primria, secundria e de transformao.

No Brasil mais de 90% das empresas utilizam a energia de transformao. A principal geradora de energia de transformao no Brasil so as usinas hidreltricas, que transformam energia mecnica em energia eltrica.

A escolha da energia a ser adotada pela a empresa a eltrica produzida atravs das usinas hidreltricas, levando em considerao o investimento inicial mais barato, bem como a facilidade e fornecimento, aplicao, e por ser a energia mais comum e consumida no pas. (HINRICHS; KLEINBACH, 2003)

7.1 Usina hidreltrica

A usina hidreltrica produz energia eltrica com base na energia hidrulica, ou seja, pelo aproveitamento da energia potencial gravitacional da gua contida em uma represa elevada. Esta energia est presente na natureza e pode ser aproveitada em desnveis acentuados ou quedas dgua.

Antes de se tornar energia eltrica, a energia deve ser convertida em energia cintica. O dispositivo que realiza essa transformao a turbina. A turbina consiste basicamente em uma roda dotada de ps, que posta em rotao ao receber a massa de gua. O ltimo elemento dessa cadeia de transformaes o gerador, que converte o movimento rotatrio da turbina em energia eltrica.

A implantao de uma usina hidreltrica em um rio prev a construo de uma barragem para repres-lo, formando um lago artificial que pode ter duas funes: acumular gua para quando houver diminuio de vazo no rio e prover um desnvel para a queda da gua (aumento da energia potencial).

Na Itaipu, a barragem serve, principalmente, para produzir o desnvel necessrio para o acionamento das turbinas, j que seu reservatrio tem pequeno volume quando comparado com a vazo do rio (a usina a fio dgua).

A barragem, porm, no interrompe completamente o fluxo de gua. Parte dela passa pela tomada dgua, que a estrutura de captao da gua que ser levada por condutos forados at as turbinas. O restante reencontra o leito do rio por meio do vertedouro, um sistema de comportas que utilizado para escoar toda a gua que no utilizada para produo de energia, conforme ilustrado na figura 7.1.

Na casa de fora, esto instalados os equipamentos para a produo de eletricidade, que incluem a tomada dgua, conduto forado, gerador, Sala de Controle (CCR), Sala de Despacho de Carga e salas de controle local.

A rotao da turbina, movimentada pelo fluxo dgua, faz girar o rotor do gerador, cujo campo magntico, ao se deslocar, produz energia eltrica.

Em termos absolutos, os cinco maiores produtores de energia hidreltrica no mundo so Canad, China, Brasil, Estados Unidos e Rssia. Em 2006, esses pases foram responsveis por quase 52,4% de toda a produo mundial de energia hidreltrica (MME - BEN 2008). Pouco menos de 50% da atual capacidade hidreltrica instalada no Brasil est na Bacia do Rio Paran.

A contribuio da energia hidrulica na matriz energtica nacional, segundo o Balano Energtico Nacional de 2008 de, aproximadamente, 75%. Apesar da tendncia

TCC (COMPLETO)-14.12.09

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