Introdução

Os leitores já conhecem a Fimel, uma importante empresa na área de projectos e fabricação de equipamentos completos para pintura (Águeda, Portugal). Leonel da Rocha e Silva (fig.1), junto aos seus colaboradores técnicos e aos colaboradores externos responsáveis pelos projectos, acompanharam-me durante uma visita a três diferentes clientes industriais, de sistemas de pintura que funcionaram em Portugal.

Cada um destes clientes está caracterizado por exigências específicas e particulares e em relação aos quais o departamento técnico, deste grande produtor de equipamentos - em estrita colaboração com os seus parceiros estratégicos, de importância internacional - tem proposto soluções bastante interessantes.

Das três empresas referidas, a primeira trabalha no sector eléctrico (Efapel), a segunda no sector dos termodomésticos (Vulcano, grupo Bosh) e a terceira no sector das alfaias agrícolas (Herculano, grupo Ferpinta). Tratam-se de três casos diferentes sendo estas empresas equipadas com soluções tecnologicamente avançadas, nomeadamente:

• Gestão completamente automatizada e robotizada para pintura (líquida) de superfícies em material plástico, principalmente superfícies de pequenas dimensões (Efapel).
• A gestão, também neste caso completamente automatizada, de um processo de pintura electrostática (em pó) de altíssima produtividade e elevada eficiência (Vulcano).
• A gestão flexível dos ciclos de pré-tratamento (químicos e físicos) e da pintura electrostática líquida, com tintas hidrossolúveis, de peças pesadas, com formatos e tamanhos bastante diferentes entre elas, para grandes componentes e máquinas do sector da agricultura (Herculano).

Para os três diferentes desafios propostos por estes importantes clientes, tendo cada um deles uma posição de destaque no próprio mercado, a Fimel encontrou soluções à medida.

Efapel

Um sistema compacto e completamente automático para a protecção dos interruptores eléctricos

Com um catálogo de quase 200 páginas, a Efapel é uma empresa especializada na produção de componentes eléctricos para o sector das telecomunicações (baixa voltagem), para o sector industrial, para os escritórios e para ambiente doméstico.
A empresa possui um mercado internacional (os seus produtos estão certificados em Portugal e em outros países que exigem uma certificação específica, como França, Alemanha, Holanda e Rússia) e actua com um sistema certificado (ISO 14001 e EMAS) para garantia ambiental e, por fim, com um sistema também certificado (Ohsas 18001) para garantia da saúde e da segurança do trabalho.

Além da parte técnica e funcional, os interruptores, os conectores e as tomadas eléctricas, possuem um conteúdo estético importante: não são mais simples instrumentos eléctricos e de ligação digital e analógico, eles são hoje em dia um elemento integrante do estilo e da decoração do ambiente doméstico (fig. 2) e do escritório.
A série de formas, modelos e acabamentos é bastante ampla e extensa. No que diz respeito aos materiais usados pela empresa Efapel, em relação a parte estética da produção, prevalecem os suportes em material plástico.

«Para a pintura de todos os componentes estéticos da produção realizada pela nossa empresa - afirma António Rodrigues, o engenheiro técnico da Efapel que nos acompanhou durante a visita (fig. 3) - concordámos com a Fimel para que o equipamento tivesse um sistema de uso simples, adequado aos nossos ritmos de produção, automático, porém flexível.
O objectivo de bom funcionamento é poder gerir toda a linha de produção e o processo com um único operador».

«Apostamos num futuro de completa automatização (robotizada) do processo de pintura - afirmou também Juvêncio Duarte (o responsável pela qualidade da Fimel: ele acompanhou o desenvolvimento da automatização da linha de pintura da Efapel) - reduzindo a complexidade do sistema para que este não estivesse comprometido na sua facilidade de uso e flexibilidade: A Efapel é uma empresa especializada na sua área, e portanto o processo de pintura apresenta poucos problemas, bem como ritmos de produção adequados e bastante facilidade para as actividades de correcção e ajuste de parâmetros.
Por isso, os nossos projectistas têm trabalhado em torno da ideia chave de oferecer uma linha de pintura compacta, robotizada, segura, de fácil gestão, quer manualmente ou automaticamente, quer passo-a-passo quer de forma contínua (fig.4).

A compactação permite, uma gestão mais simples (da linha de pintura, dos seus componentes, dos volumes de ar tratado, das eventuais alterações de cor ou de produto), uma grande velocidade em caso de uma nova configuração do ciclo (por exemplo, caso se passe de um ciclo com uma única demão para um ciclo com várias camadas), uma velocidade de execução de actividades correctivas, bastante alta.
E, além de tudo, ocupa pouco espaço (fig. 5).

A linha de pintura encontra-se instalada dentro um ambiente fechado, para poder evitar contaminações recíprocas com outros sectores fabris mais próximos.
A linha de pintura é composta por:

• Transportador ao solo, com movimento passo-a-passo ou contínuo e com velocidade ajustável (fig. 6).
  [Durante a visita assistimos ao ajuste fino de alguns programas de produção; a velocidade média configurada era de 1,1 m/min, permitindo no entanto uma velocidade de trabalho até 7 m/minuto].
• Zona de carga e descarga (fig. 7)

• Zona de ionização (fig. 8)
• Cabine de aplicação, utilizando um root antropomórfico de 6 eixos ATEX (fig. 9). A cabine, via seca, funciona com uma temperatura que ronda os 25ºC

• Zona de evaporação de solventes (flash-off) (fig. 10)
• Forno de cozimento (fig. 11). Trabalha com uma temperatura de 60ºC
• Zona de arrefecimento
• Sala de preparação e distribuição de tintas (fig. 12).

Sendo o material pintado basicamente em plástico, foi dada especial atenção ao sistema de tratamento do ar, em todas as zonas operativas (cabine, flash-off e forno).

O equipamento possui todos os dispositivos de seguranças previstos pelas mais recentes normas de segurança, normas contra incêndio e anti-explosão (componentes EX).
A cabine para preparação e distribuição de tintas está equipada com uma unidade de controle electrónico (equipada também com uma balança electrónica para a preparação de amostras (samples) e/ou receitas, ou ainda, caso necessário, a preparação de produtos especiais), abastecida por 6 reservatórios de pressão, além do reservatório para a troca de cor. A unidade de controlo mistura automaticamente, conforme a configuração do programa de cada receita, até 4 componentes diferentes ( tinta, cor, diluente, endurecedor). O sistema de gestão realiza, quando necessário, a troca automática da cor.

A interface entre o sistema de gestão do equipamento e o operador é realizada através da consola gráfica touch-screen (fig.13).
O equipamento pode funcionar em três diferentes modos. Manual passo-a-passo; automático passo-a-passo; automático em contínuo.
Através da consola é possível configurar todos os programas de trabalho, aceder a todos os utilizadores, visualizar os eventuais alarmes. O sistema está conectado constantemente com o departamento de assistência da Fimel, para garantir sempre a máxima eficiência caso seja necessário.
Para programação do robô, ou para as operações de optimização nos programas já desenvolvidos, é usado um interface específico móvel que facilita o trabalho do operador (visualiza imediatamente as operações, visualizando directamente o robô em acção, figuras 14 e 15)».

«A automação completa da gestão dos diferentes parâmetros do equipamento, e da fase de aplicação - afirmou António Rodrigues - são elementos fundamentais para obter a máxima produtividade do processo, mesmo garantindo uma grande flexibilidade no uso do equipamento.
A compactação e a simplicidade do equipamento permite realizar operações rápidas e que se tornam imediatamente operativas; o equipamento também é utilizado sempre de forma ideal, independente do tipo de ciclo, seja este com uma única demão ou multicamada».

Vulcano

Grande capacidade de produção e total segurança de funcionamento para as caldeiras a gás e esquentadores.

A empresa Vulcano é parte integrante da multinacional Bosch no sector dos termodomésticos.
A grande fábrica portuguesa está sediada em Aveiro e ocupa uma superfície de aproximadamente 30.000 m2 cobertos, produz esquentadores e caldeiras a gás.

A empresa é líder na Europa neste sector e possui uma capacidade de produção de 1.080.000 esquentadores por ano e 110.000 caldeiras por ano, calculada em dois turnos de produção.
A fábrica está organizada conforme os standards de garantia de qualidade (ISO 9001), de de garantia de gestão ambiental ideal (ISO 14001 e EMAS) e garantia de segurança (no final do ano de 2005 o índice de frequência de acidentes de trabalho dentro da fábrica, foi bem baixo da média do grupo Bosch).
Resumindo, trata-se da empresa modelo do grupo, graças ao comprometimento e à capacidade de motivação de João Paulo Oliveira, o administrador industrial da empresa que conhecemos durante nossa visita (fig. 16).
João Paulo Oliveira apostou nas capacidades da indústria portuguesa também em relação ao lado tecnológico: obviamente a proposta da Fimel relativa ao equipamento de pintura foi comparada e colocada em concorrência com os competidores internacionais, considerando o perfil técnico, económico e de fiabilidade.

«A solução proposta e o equipamento instalado pela Fimel revelaram-se vencedores. Após 2 anos e funcionamento ininterrupto (a linha de produção trabalha 22.5 horas por dia, o restante do tempo é usado para realização da manutenção), o projecto revelou-se óptimo, o equipamento é muito compacto e de alta produtividade: completamente automático, pinta em média 21.000 peças por dia (fig.17)».

Junto a Manuel Rodrigues Neto e a Rui Rodrigues (respectivamente o director da engenharia e o responsável da pintura na empresa Vulcano) vimos a linha de produção em funcionamento (fig. 18).

«A linha de produção é gerida por uma unidade completa de comando e controlo - explica-nos Rui Rodrigues, o responsável da linha - que através do PC Industrial touch-screen, se monitoriza e ajusta cada parâmetro (temperaturas, motores, ventiladores, queimadores, velocidades da linha de pintura).
A linha de pintura possui 275 pendurais utilizados para carregar 2 peças de cada vez e com 4 diferentes dimensões, que caracterizam a produção da Vulcano».

Durante a nossa visita, o equipamento estava regulado com uma velocidade de 3,15 m/min. A velocidade máxima alcançável é de 8 m/min.

«O pré-tratamento inclusive com a fase de desengorduramento e fosfatação amorfa (fosfatos de ferro) - continua afirmando Rui Rodrigues - termina com uma lavagem desmineralizada (fig.19 e 20).
O túnel de secagem de humidades é aquecido através de 3 queimadores com permutador de calor.
As temperaturas dos banhos de tratamento de superfície, do túnel de secagem e do túnel de polimerização, são controladas através de controladores de temperatura e processo, conectados à gestão integrada de toda a linha de pintura».

Todo o sistema de aplicação de tinta em pó, actualmente a cor predominante é o branco, está colocado no interior de uma casa metálica pressurizada e climatizada, com o objectivo de obter um ambiente perfeitamente constante e balanceado para poder conseguir a melhor qualidade alcançável dos produtos aplicados, de forma constante e independente das condições externas (fig. 21).

A cabine automática (Wagner Itep, fig. 22), feita em material plástico, com recuperação integral através de ciclone (fig. 23) e filtro final (fig.24), é abastecida por um sistema Big-Bag central e centro de distribuição (fig. 25) e por dois reciprocadores automáticos de cada lado (fig. 26), cada um dos quais, equipado com três pistolas corona, super ajustáveis (fig. 27).
A manutenção de cabine é fácil e muito rápida, considerando também que são aplicadas em prevalência partículas brancas (fig. 28).

O túnel de polimerização de ar quente é equipado com três grupos de aquecimento indirecto que permitem ter um ajuste fino e contínuo das temperaturas.
Na entrada deste túnel encontra-se instalado um módulo de painéis catalíticos infra-vermelhos a gás (IR), com o objectivo de gelificar a tinta em pó (fig. 29).
Também neste caso as temperaturas são controladas com precisão através da unidade de controlo central. Obviamente, também o transportador e os motores são monitorizados continuamente: para assegurar que nunca parem».

«Além dos controlos realizados na linha de pintura pelos encarregados da manutenção da empresa Vulcano - acrescenta Leonel da Rocha e Silva - o sistema de manutenção e diagnóstico está interligado remotamente com o nosso departamento técnico, para nos permitir realizar acções de manutenção com a máxima rapidez em caso de anomalias».

«O equipamento - continua Rui Rodrigues - substituiu um equipamento anterior que apresentava uma estrutura mais complexa: o sistema previa fornos sobrepostos e, como o espaço à disposição é muito limitado, este factor complicava as operações de manutenção.
A linha de pintura da Fimel, ao contrário, é plana, muito compacta, de fácil gestão e manutenção, características que se tornam essenciais para as exigências de produtividade e continuidade dos resultados, factores típicos e fundamentais da nossa empresa (fig. 30)».

Herculano

Grande flexibilidade no ciclo e no transporte para peças de grande tamanho e peso

O caso da empresa Herculano, um importante produtor de equipamentos no sector da agricultura, será analisado detalhadamente após a realização de outra visita na conclusão das operações de montagem e arranque do equipamento.
Neste momento limitámo-nos a fornecer as principais características do equipamento de pré-tratamento e pintura (líquida), projectado e fabricado pela Fimel (fig. 31), conforme o que nos indicou Pedro Carreto (fig. 32), o responsável da empresa Herculano que supervisiona a gestão da produção:
"A linha de produção substitui uma outra anterior de funcionamento manual que já estava saturada e insuficiente para absorver o crescimento produtivo e qualitativo da nossa empresa. Resumindo, esses são os objectivos em volta dos quais trabalharam os projectistas do fabricante do equipamento, para poder realizar a nova linha de pintura":

• Permite a pintura de peças com formato, dimensão e peso extremamente variáveis. Cada barra porta-peças suporta até 2000 kg (fig. 33)
• Efectua automaticamente a gestão da complexidade logística de peças diferentes, mesmo muito pesadas e destinadas a processos diversos: algumas peças precisam de ser granalhadas (fig. 34), outras devem ser pré-tratadas (desengorduramento e fosfatação amorfa manual) e secas (fig. 35 e 36), antes de passar pela cabine de pintura.
  Além disso, em função da grande diferença das peças pintadas, os tempos de pinturas são também diferentes.

• O sistema de bicarril (Power & Free), está equipado com pulmões de acumulação aéreos, nos sectores estratégicos da linha, para absorver e homogeneizar as diferentes velocidades de execução (as estações de bloqueio são 28); permite a correcta gestão automática e inteligente dos recursos do equipamento (fig. 37).

• A cabine (via seca, pressurizada e climatizada) encontra-se depois do túnel de secagem de humidades, que permite o uso de diversos sistemas de pintura, entre outros, os sistemas baseados em água (fig. 38).
• O túnel de polimerização (fig. 39) utiliza sistemas de aquecimento por queima directa, de alto rendimento, e acumulação transversal, para que possa ser optimizado o espaço em relação às exigências de secagem dos ciclos de pintura.

Resumindo, achamos que podemos contar com uma solução flexível e muito produtiva, capaz de melhorar sensivelmente o aspecto qualitativo da nossa produção, bem como toda a gestão do fluxo do processo.
Além disso, o novo equipamento permite melhorar drasticamente as condições de trabalho dos funcionários encarregues pela pintura, além de permitir também a possibilidade de integrar ciclos de baixíssimo impacto ambiental, que para uma empresa que ocupa a posição de líder nacional do próprio sector é um elemento essencial. Para a confirmação das expectativas, esperamos por vocês depois do arranque e entrega definitiva do equipamento».

Anexos

Três importantes linhas de pintura electrostática - download pdf