Resumo Executivo

João Pedro Evangelista Neto; Luciana Duarte March Detoie

Resumo elaborado pela ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege voltada à síntese e redação.

A indústria automotiva global opera sob padrões de exigência técnica extremamente elevados, onde a segurança dos componentes mecânicos não é apenas um diferencial competitivo, mas um requisito mandatório para a viabilidade operacional. O sucesso ou o fracasso no lançamento e na manutenção de produtos nesse mercado dependem de uma tríade de fatores determinantes que envolvem a orientação precisa para o mercado, um planejamento rigoroso com especificações técnicas detalhadas e a excelência nos processos internos de desenvolvimento. Quando uma organização foca no aprimoramento técnico contínuo, as chances de sucesso na implantação de novas soluções aumentam significativamente, protegendo a fatia de mercado contra a concorrência (Baxter, 2011). No contexto da engenharia mecânica, a segurança é compreendida como uma condição em que o risco residual é mantido abaixo de um limite aceitável, sendo o risco definido pela probabilidade de ocorrência de um dano e a magnitude de seu alcance. A busca pela confiabilidade técnica exige que o produto cumpra sua função durante todo o ciclo de vida previsto, o que demanda o funcionamento ininterrupto e sem falhas de equipamentos e máquinas (Pahl et al., 2005).

A confiabilidade de um componente automotivo, como o cubo de roda para caminhões, está intrinsecamente ligada à sua capacidade de desempenhar funções sob condições severas de carga e movimento. Para garantir essa performance, é necessário observar a inter-relação entre a confiabilidade funcional do sistema e a segurança operacional durante o processo de manufatura. A qualidade, sob a ótica da engenharia, manifesta-se na conformidade estrita aos objetivos do projeto, enquanto para a gestão de produção traduz-se na simplicidade e eficiência dos processos de manufatura. Para o consumidor final, a qualidade é percebida como a confiança na solução proposta, o que justifica o investimento no produto (Baxter, 2011). Existem características básicas que, se ausentes, geram insatisfação imediata, mas existem também fatores de excitação que agregam valor e superam as expectativas iniciais do cliente. No caso de componentes críticos de caminhões, a ausência de contaminantes e a precisão na montagem são requisitos básicos que sustentam a integridade do veículo e a segurança dos usuários.

O ciclo de vida de um produto automotivo compreende as fases de desenvolvimento, introdução, crescimento, maturidade e declínio (Gioria, 2016). Durante a fase de maturidade de um processo produtivo, a identificação de gargalos técnicos ou falhas de qualidade exige intervenções estratégicas, como a aquisição de novas tecnologias de limpeza industrial. O cubo de roda de um caminhão, tecnicamente conhecido como Truck Wheel Hub, é um conjunto complexo que abriga o rolamento de rolos cônicos. Este rolamento é composto por quatro elementos fundamentais: o cone ou anel interno, a capa ou anel externo, os rolos cônicos e a gaiola (Budynas e Nisbett, 2016). A função primordial desse conjunto é suportar e transmitir cargas radiais, que atuam na direção dos raios, e cargas axiais, que atuam na direção do eixo longitudinal, permitindo que o veículo se movimente de forma suave e controlada (Melconian, 2012). Qualquer presença de sujidade ou partículas sólidas dentro desse conjunto pode comprometer a vida útil dos rolamentos, levando a falhas catastróficas, como o travamento da roda em movimento.

A necessidade de controle rigoroso da limpeza técnica é regida por normas internacionais que estabelecem os critérios para a medição de contaminantes particulados. A presença de partículas introduzidas durante a manufatura pode afetar o desempenho confiável de sistemas sensíveis, tornando a medição da sujidade a base do controle de qualidade na indústria moderna (ISO, 2018). Em uma unidade fabril situada no estado de São Paulo, pertencente a uma multinacional europeia com mais de 75 anos de história e 250 plantas globais, a identificação de níveis de sujidade acima do permitido em cubos de roda motivou um projeto de investimento em uma nova lavadora industrial. A empresa, que emprega cerca de 120 mil colaboradores, busca constantemente a eficiência e a sustentabilidade em seus processos produtivos, alinhando-se ao conceito de pioneirismo no movimento.

Para a execução dessa melhoria, adotou-se uma metodologia de estudo de caso, que consiste em uma análise detalhada e sistemática de um fenômeno específico dentro de seu contexto real (Gil, 2023). O processo foi estruturado sob uma abordagem de ciclo de vida preditivo, conforme as diretrizes de gerenciamento de projetos que preconizam fases bem definidas de viabilidade, design, construção, teste, implantação e encerramento (PMI, 2021). Na fase de viabilidade, realizou-se um levantamento histórico das análises de sujidade da máquina então em operação, comprovando sua ineficiência técnica. Calculou-se o retorno sobre o investimento para justificar o aporte financeiro necessário para a substituição do equipamento. A definição do escopo foi uma etapa crítica, servindo como guia para que o time de projeto descrevesse todas as características da nova lavadora industrial, garantindo que o produto final atendesse às necessidades de limpeza e segurança (Boyadjian, 2019).

O gerenciamento das aquisições seguiu um fluxo corporativo rigoroso, iniciando com a avaliação do problema e a verificação de que a melhoria traria ganhos reais em qualidade e segurança. O desenvolvimento do escopo incluiu a descrição das premissas do projeto, como a redução do tempo de ciclo da célula de montagem e o atendimento estrito aos limites de sujidade impostos pela norma técnica. Não foram estabelecidas exclusões, permitindo que o projeto abrangesse desde a preparação do layout da célula de produção até a retirada física da máquina antiga. O monitoramento do escopo foi realizado por meio de um Caderno Técnico de Encargos, documento que consolidou todas as normas internas e governamentais, como a Norma Regulamentadora 12, garantindo que o fornecedor entregasse um equipamento seguro e funcional.

A documentação necessária para a liberação do investimento envolveu a elaboração de um Business Case detalhado, contendo as explicações técnicas da máquina, custos, prazos e o portfólio de produtos afetados. Realizou-se a análise de produtividade para prever o impacto na capacidade de saída da célula de montagem, garantindo que a nova aquisição não se tornasse um gargalo. O Project Charter formalizou a aprovação interna, alinhando os departamentos de produção, qualidade, manutenção e segurança. Esse processo de aprovação, embora essencial, pode estender-se por meses dependendo da complexidade e do número de instâncias decisórias envolvidas, impactando o cronograma global do projeto.

A rotina de testes de sujidade no laboratório químico da empresa seguiu um procedimento padronizado para validar a eficácia da limpeza. O processo inicia-se com a lavagem de um flange fundido do cubo de roda na lavadora da produção. Após essa etapa, o componente é encaminhado ao laboratório para uma segunda lavagem controlada, visando extrair as impurezas remanescentes. Essas impurezas são coletadas através de filtros específicos e o líquido resultante é processado para a extração total das partículas. Os filtros passam por um processo de secagem em estufa climatizada para eliminar qualquer umidade que possa interferir na pesagem ou na contagem. Por fim, utiliza-se um microscópio equipado com software de análise de imagens para realizar a contagem e a classificação das partículas presentes, comparando os resultados com os limites estabelecidos pelo cliente.

Os dados coletados entre os anos de 2022 e 2025 revelaram que a lavadora antiga apresentava resultados sistematicamente fora das especificações. Os critérios de aceitação dividem as partículas em três faixas críticas: a primeira faixa, para partículas entre 5 µm e 15 µm, estabelece um limite máximo de 100 mil unidades; a segunda faixa, entre 15 µm e 40 µm, limita-se a 12.500 unidades; e a terceira faixa, para partículas entre 40 µm e 100 µm, permite no máximo 250 unidades. A análise de 15 amostras colhidas durante o período de monitoramento da máquina antiga mostrou que, em todas as ocasiões, o equipamento foi reprovado. Na média, a máquina antiga apresentava 39.077 partículas na primeira faixa, 26.232 na segunda e 5.125 na terceira. Embora a primeira faixa estivesse dentro do limite, a segunda e a terceira apresentavam desvios severos, com a terceira faixa excedendo o limite em mais de 20 vezes.

Essa ineficiência crônica da lavagem representava um risco elevado para a integridade dos cubos de roda. A presença de partículas grandes, acima de 40 µm, é particularmente perigosa, pois essas impurezas podem atuar como agentes abrasivos dentro das pistas de rolagem dos rolamentos, acelerando o desgaste e provocando o superaquecimento do conjunto. Diante desse cenário, o projeto de aquisição da nova lavadora focou no desenvolvimento de uma máquina customizada, equipada com sistemas de filtragem mais eficientes e bicos de lavagem posicionados estrategicamente para atingir as superfícies internas e externas do flange fundido.

A fase de construção da nova máquina durou seis meses, período durante o qual foram realizadas reuniões de acompanhamento e visitas técnicas ao fornecedor. O primeiro teste de validação, conhecido como Tryout 1, foi realizado na planta do fabricante utilizando uma máquina similar à adquirida. Os resultados iniciais mostraram uma melhora, mas ainda não atingiam todos os requisitos da norma do cliente. Observou-se que a própria máquina nova, por estar em fase de comissionamento, ainda possuía sujidades residuais de seu processo de fabricação, como cavacos de usinagem e resíduos de soldagem. Isso exigiu uma limpeza profunda do sistema de banho da lavadora e a substituição dos elementos filtrantes.

No Tryout 2, após a troca do banho e a limpeza do sistema, os resultados apresentaram uma evolução significativa. Para a primeira faixa de partículas (5-15 µm), o número caiu para 17.994, e para a segunda faixa (15-40 µm), o valor foi de 15.245. Embora a segunda faixa ainda estivesse ligeiramente acima do limite de 12.500, a tendência de queda era clara. No entanto, a terceira faixa (40-100 µm) continuava sendo o maior desafio, registrando 2.497 partículas contra o limite de 250. O fornecedor identificou a necessidade de ajustar o posicionamento dos bicos de lavagem e aumentar a pressão do jato em pontos específicos de acúmulo de resíduos no flange.

O Tryout 3 foi realizado após esses ajustes técnicos. Os resultados para as duas primeiras faixas foram satisfatórios, com 16.603 e 14.027 partículas, respectivamente. A terceira faixa apresentou uma redução para 1.675 partículas. Embora ainda acima do limite, a melhoria em relação à máquina antiga, que apresentava mais de 5 mil partículas nessa faixa, era notável. A análise técnica indicou que o material do componente, o ferro fundido, possui uma porosidade natural que tende a desprender micropartículas durante o processo de lavagem por impacto, o que torna o atingimento do limite de 250 partículas extremamente complexo.

No Tryout 4, a equipe técnica decidiu realizar intervenções adicionais, incluindo a mudança na micragem dos filtros de cartucho e a adição de novos bicos de lavagem direcionados para a superfície interna do cubo. Os resultados finais desse teste mostraram 11.342 partículas na primeira faixa, 9.533 na segunda e 1.263 na terceira. Com esses valores, a nova lavadora conseguiu aprovação plena nos dois primeiros critérios da norma de sujidade. O decaimento da quantidade de sujidade na terceira faixa foi nítido, e a decisão da empresa foi de prosseguir com a implantação, reconhecendo que a nova tecnologia representava um salto qualitativo imenso em relação ao processo anterior.

Além dos ganhos em limpeza técnica, a nova lavadora trouxe um impacto direto na produtividade da célula de montagem. O tempo de ciclo para a lavagem de quatro peças em um único ciclo foi reduzido de 110 s para 75 s. Essa redução de 31,8% no tempo de processamento permite que a célula produza mais peças por hora, otimizando o fluxo de manufatura e reduzindo os custos operacionais. A nova máquina também conta com uma interface homem-máquina avançada, que permite o controle preciso da temperatura do banho, do tempo de secagem e do monitoramento da saturação dos filtros, facilitando a manutenção preventiva e garantindo a repetibilidade do processo.

A análise dos elementos filtrantes da nova lavadora revelou a importância da combinação de diferentes tecnologias: filtros magnéticos para reter partículas metálicas ferrosas, filtros tipo BAG para contaminantes maiores e filtros de cartucho para a filtragem fina. Essa configuração em série garante que o fluido de lavagem permaneça limpo por mais tempo, reduzindo a frequência de troca do banho e o descarte de resíduos químicos, o que contribui para as metas de sustentabilidade ambiental da organização. A segurança do operário também foi aprimorada, uma vez que o novo equipamento atende integralmente à NR-12, possuindo proteções físicas e sistemas de intertravamento que impedem o acesso às partes móveis ou jatos de alta temperatura durante a operação.

A discussão dos resultados evidencia que a gestão de projetos, quando aplicada de forma rigorosa em investimentos industriais, permite não apenas a atualização tecnológica, mas a resolução de problemas crônicos de qualidade. A comparação entre a média da máquina antiga e os resultados da nova lavadora mostra uma redução de 71% na sujidade da primeira faixa, 63,6% na segunda faixa e 75,3% na terceira faixa. Mesmo que o terceiro critério não tenha sido atingido em sua totalidade, a implicação prática dessa redução é a extensão da vida útil dos rolamentos e a diminuição drástica do risco de falhas em campo. A limitação encontrada no desprendimento de partículas do ferro fundido sugere que pesquisas futuras poderiam explorar tratamentos de superfície prévios ou novos detergentes químicos que estabilizem a superfície do material antes da lavagem final.

O acompanhamento do primeiro mês de operação da máquina na planta confirmou a estabilidade dos resultados obtidos nos testes de validação. A integração da nova lavadora ao “gemba”, o local onde o valor é efetivamente criado na produção, demonstrou que a atenção ao detalhe técnico e o rigor metodológico são fundamentais para a excelência operacional (Imai, 2014). A redução do tempo de ciclo para 75 s confirmou as projeções da análise de produtividade, validando o Business Case que sustentou o investimento. A satisfação do cliente interno, representado pela gerência de produção e pelo departamento de qualidade, reforça que a solução técnica adotada foi assertiva e eficaz.

Conclui-se que o objetivo foi atingido, uma vez que a aquisição da nova lavadora industrial resultou em uma redução significativa nos níveis de sujidade dos cubos de roda e em uma otimização do tempo de ciclo produtivo. A aplicação da metodologia de gerenciamento de projetos garantiu que todas as fases, desde a viabilidade técnica até a validação final, fossem executadas com rigor, permitindo a entrega de um equipamento que eleva o padrão de qualidade e segurança dos produtos fabricados. Embora o desafio técnico de atingir o limite mínimo de partículas na faixa superior persista devido às características do material fundido, os ganhos obtidos consolidam a viabilidade do investimento e a melhoria contínua do processo de manufatura.

Referências Bibliográficas:

Baxter, M. 2011. Projeto de Produto: Guia Prático para o Design de Novos Produtos. 3ed. Blucher, São Paulo, SP, Brasil. Disponível em: <https://plataforma.bvirtual.com.br>. Acesso em: 28 fev. 2025.

Boyadjian, J.C. 2019. Gestão de Projetos: Conhecendo os Grupos de Processos e suas Áreas de Conhecimento. Pecege, Piracicaba, SP, Brasil.

Budynas, R.G.; Nisbett J.K. 2016. Elementos de Máquinas de Shigley. 10ed. AMGH, São Paulo, SP, Brasil.

Gil, A.C. 2023. Como Elaborar Projetos de Pesquisa. 7ed. Atlas, São Paulo, SP, Brasil.

Gioria, G.S. 2016. Proposta de modelagem funcional integral do produto aplicável a projetos derivativos. Tese de Doutorado em Engenharia Mecânica. Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, Brasil.

Imai, M. 2014. Gemba Kaizen: Uma Abordagem de Bom Senso à Estratégia de Melhoria Contínua. 2ed. Bookman, Porto Alegre, RS, Brasil.

International Organization for Standardization [ISO]. 2018. Road Vehicles – Cleanliness of Components and Systems. Disponível em: <https://www.iso.org/standard/70267.html>. Acesso em: 01 maio de 2025.

Melconian, S. 2012. Elementos de Máquinas. 10ed. Érica, São Paulo, SP, Brasil.

Pahl, G.; Wolfgang, B.; Feldhusen, J.; Karl-Heinrich, G. 2005. Projeto na Engenharia: Fundamentos do Desenvolvimento Eficaz de Produtos, Métodos e Aplicações. 6ed. Blucher, São Paulo, SP, Brasil. Disponível em: <https://plataforma.bvirtual.com.br>. Acesso em: 01 mar. 2025.

Project Management Institute [PMI]. 2021. Guia do Conhecimento em Gerenciamento de Projetos: Guia PMBOK® e o Padrão de Gerenciamento de Projetos. 7ed. PMI Publications. Pensilvânia, PA, EUA.

Resumo executivo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso da Especialização em Gestão de Projetos do MBA USP/Esalq

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