Estudo da variabilidade da massa volúmica em rolhas Neutrocork

Abstract

O presente trabalho foi desenvolvido na empresa Amorim Cork, mais precisamente na Unidade Industrial De Sousa onde se produzem rolhas aglomeradas através do processo de moldação. A moldação consiste na compactação do granulado de cortiça com cola de poliuretano e óleo parafínico, dando origem aos corpos (rolha antes de retificada e sem chanfro). Nesta fase do processo (moldação) são controlados cinco parâmetros nos corpos – diâmetro, comprimento, massa, massa volúmica e humidade. No ano de 2021 os índices de capacidade processual dos corpos à saída da moldação eram baixos. O problema que motivou esta dissertação foi a elevada variabilidade da massa volúmica na moldação, a qual se reflete numa maior heterogeneidade do produto final. O objetivo é compreender a origem dessa variabilidade para depois tomar ações efetivas para a sua redução. Para melhorar os níveis atuais de capacidade do processo é, portanto, necessário em primeiro lugar estudar a forma como a variabilidade existente está estruturada, através de um plano de medições e monitorização bem definido. Assim, numa fase inicial caracterizou-se o estado atual do processo e analisou-se o sistema de medição utilizado. Após esta fase, estabeleceram-se protocolos de monitorização da variabilidade do processo, através da implementação de cartas de controlo, para compreender o seu comportamento ao longo do tempo. Dos resultados apurados verifica-se que, para um período de estabilização de 36 horas dos corpos entre as operações de moldação e a retificação, existe uma retração dos corpos e consequentemente um aumento da massa volúmica. No momento do controlo é necessário ter em consideração o tempo de estabilização que o corpo teve de modo a não subestimar a massa volúmica. A precisão do sistema de medição Medcork foi analisada através da realização de um estudo de repetibilidade e reprodutibilidade. Existem vários fatores inerentes ao processo de moldação que induzem variabilidade nas dimensões dos corpos. Neste trabalho, estes fatores foram segmentados em três componentes: intra-tabuleiro, inter-tabuleiro e inter-dia. Por exemplo, numa moldadora existem vários tabuleiros com diferentes níveis de desgaste que podem levar à produção de corpos irregulares, o que se reflete na componente inter-tabuleiro. Por outro lado, dentro do mesmo tabuleiro pode existir uma variabilidade na distribuição do granulado ou nas diferentes secções (direita, centro e esquerda) devido a fenómenos térmicos de aquecimento/arrefecimento, que se manifestam na componente intra-tabuleiro. Por último, existe também a influência do granulado e das condições ambientais nos corpos nos diferentes dias de operação, que aparecem na componente inter-dia. Com o intuito de monitorar e analisar a variabilidade que existe no processo construíram-se cartas de controlo. Estas cartas permitem analisar a variabilidade que existe no processo e o seu comportamento ao longo do tempo.

The present dissertation was developed at Amorim Cork, more precisely in De Sousa Industrial Unit where the production of technical cork stoppers takes place. In the molding operation, cork stoppers are produced through the compaction of the cork granulate with polyurethane glue and paraffinic oil. In this operation (molding), five parameters of the cork stopper are controlled – length, mass, density, diameter, and moisture. In the year of 2021 the process capacity indicators of the cork stoppers at the end of the molding stage were low. The problem that motivated this dissertation was the large variability of the density in the molding, that originates heterogeneity of the final product. The objective is to analyse the sources of variability in order to reduce it afterwards. To analyse the variation sources, it is necessary to establish a well-defined measurement plan to characterize of the current state of the process as well as the measuring system used in the cork stoppers. From the results obtained, during a stabilization period of 36 hours between molding and rectification, the cork stoppers retract and consequently the density increases. It is necessary to consider the stabilization time that the cork stopper has in order not to underestimate its density. The accuracy of the system for measuring the dimensions of cork stoppers, Medcork, was analysed through repeatability and reproducibility. There are several factors inherent to the molding process that induce variability in the dimensions of the cork stoppers. These factors were divided into three components and the variations of each one was analysed. In a molder there are several trays with different levels of wear that can lead to the production of irregular cork stoppers; they appear in the inter-tray component. Within the same tray there is variability due to the granulate distribution and in the different sections (right, center and left); they show up in the intra-tray component. Finally, even for the same tray, the influence of the cork granulates and the environmental conditions on the cork stoppers on the different day of operation affect the density of the cork stoppers; they impact the inter-day component. In order to analyse the variability that exists in the process, control charts were. These charts allow for a thorough analysis of the variability that exists in the process.