Melhoria de ferramenta para escoramento de teto

Com o propósito de evitar possíveis desmoronamentos nas minas subterrâneas, é fundamental a realização do escoramento de teto. O equipamento utilizado nessa operação na mina de carvão é a perfuratriz de teto, responsável pela instalação dos tirantes e placas de aço.

Nesse processo, uma ferramenta denominada batedor (ou misturador) é empregada em duas etapas: perfuração do teto e mistura da resina para ancoragem do tirante. Entretanto, a peça apresenta quebras frequentes na parte onde é efetuada a solda do pino sextavado.

Este projeto propõe a substituição do antigo modelo de batedor por um novo, alterando o encaixe e eliminando o pino sextavado. A proposta surgiu de colaboradores das empresas Rio Deserto, a partir do Programa de Inovação e Qualidade (PIQ). O projeto “Melhoria na ferramenta utilizada para o escoramento de teto” foi estudado na Unidade de Extração Mina 101, pertencente ao grupo, situada na cidade de Içara, no sul do Estado de Santa Catarina.

Devido a quebras excessivas do batedor na parte da solda do sextavado, um estudo foi realizado apontando a necessidade de alteração na ferramenta utilizada. O modelo utilizado possuía um pino sextavado soldado direto no batedor. Para aumentar a longevidade e preservação da ferramenta, um novo modelo foi criado, eliminando o pino e modificando o encaixe no punho da máquina, adequando-o ao mesmo diâmetro da haste.

Para acompanhar as mudanças, a técnica utilizada foi o PDCA (plan, do, check and act; tradução livre para o português: planejar, fazer, verificar e agir). O projeto ainda envolve aumento de produtividade, meio ambiente (menor geração de sucata), segurança (redução de risco de acidente por projeção), e redução de custo e desperdícios.

Na Unidade de Extração Mina 101 existem 16 operadores que executam o trabalho de escoramento do teto nos turnos de trabalho, sendo que atividade acaba gerando despesas com o conserto, realizado por terceiros, bem como com a compra de novos batedores. Além disso, como a frequência de quebras é alta, é necessário sempre manter um estoque de peças.

Cada trabalhador tem um kit com três tipos da ferramenta, que depende da altura do teto no subsolo: pequeno (580 mm, custo de R$ 135,50), médio (780 mm, custo de R$ 146,50) e grande (1.400 mm, custo de R$ 180,50). O conserto por terceiros pode custar até R$ 50,00 por peça e a devolução pode levar até uma semana.

Com a finalidade de eliminar ou diminuir os problemas e desvantagens, a proposta do presente projeto é melhorar a ferramenta com a alteração do encaixe do batedor no punho da perfuratriz de teto, eliminação do pino sextavado e acoplagem de abertura sextavada.

Essa abertura possibilita que o acoplamento entre o batedor e a perfuratriz de teto seja feito por meio de uma haste que pode ser cortada em diversos tamanhos, eliminando assim a necessidade de se ter batedores com tamanhos diferentes. Essas hastes sempre foram utilizadas apenas para a operação de perfuração do teto e quando entortavam ou quebravam, eram destinadas ao depósito de sucata. Com a proposta do novo batedor, esse material passou a ser reaproveitado.

Vantagens: redução de custo com a compra de novos batedores; redução de custos com terceiros (mais o tempo para entrega); redução do número de ferramentas (uso e estoque); redução dos riscos de acidentes (projeção); reaproveitamento de material, utilizando o novo sistema (hastes quebradas); geração de menos resíduos com a quebra dos batedores; e aumento de produtividade.

Na confecção dos novos modelos de batedores foram reaproveitados os batedores com os pinos quebrados, bem como as hastes tortas, conforme citado no item anterior. Desse modo, inicialmente, foi necessário apenas modificar uma das extremidades do batedor, substituindo o pino por uma abertura sextavada. O custo dessa modificação foi de R$ 70,00 por unidade. Nessa etapa de testes foram adaptadas seis peças, ao custo total de R$ 420,00.

Com a utilização do modelo antigo, as Empresas Rio Deserto possuíam custo mensal de R$ 1.527,16. Com o novo sistema observou-se que entre os meses de julho e novembro de 2015 não houve quebra, totalizando uma economia de R$ 7.635,80.

Anteriormente, cada operador possuía três batedores de diferentes tamanhos, sendo necessárias 48 unidades em operação mais outras 30 em estoque (10 de cada tamanho). Com o novo modelo, apenas 16 ferramentas são necessárias, ou seja, uma para cada operador, gerando uma redução de 32 unidades em operação, além da redução de 90% do estoque, passando de 30 para três peças.

Para a confecção de novos batedores na fase de implantação do projeto, houve um investimento de R$ 420,00. Em comparação com os custos operacionais do antigo modelo, obteve-se uma economia de R$ 7.215,80 nos cinco meses em que permaneceram em testes. Estima-se que durante um ano de trabalho a economia possa atingir R$ 17.317,92.

Após a etapa de testes, foram fabricadas mais dez peças novas, sem a reutilização de materiais, e o custo unitário passou para R$ 179,00, ou seja, R$ 1.790,00 para as dez peças.Com custo mensal de R$ 1.527,16, o modelo antigo gerava despesa de R$ 24.434,56 em 16 meses. A implantação da nova ferramenta apresentou custo de R$ 2.210,00. A economia, portanto, atinge R$ 22.224,56, correspondente a 91%, nesse mesmo período.

Por meio da conclusão do Plano de Ação fica perceptível que o custo anterior para a compra de batedores durante o período de um ano foi de R$ 10.183,92. Com a soma de R$ 8.142,00 para a realização de conserto por terceiros, as despesas totais eram de aproximadamente R$ 18.325,92 ao ano, ou seja, R$ 1.527,16 por mês.

Já para o modelo novo, é possível considerar que o custo mensal é de R$ 138,12, levando-se em consideração que foram investidos R$ 2.210,00 em 16 meses.

Com a realização do estudo, observa-se que as alterações apresentaram resultados importantes para a conservação e manutenção dos batedores, como: redução na quebra das ferramentas; reaproveitamento de peças utilizadas (hastes quebradas); redução de despesas para conserto e compra de novos batedores; redução de unidades de batedores em uso e estoque; aumento da produtividade; redução na geração de resíduos; e redução do risco de acidentes (projeção do batedor ao quebrar).