Neste conteúdo abordaremos:
- O que são processos em batelada?
- Quais os tipos de bateladas existentes?
- Vantagens e desvantagens de cada tipo.
- Setores comumente empregam produção em batelada.
Processos de produção em batelada são muito comuns nas indústrias de química fina, em que o nível de complexidade do produto final é alto. Nas plantas em batelada, é comum que se utilize um mesmo conjunto de equipamentos para processar diferentes produtos. Assim, existem variações no design, como as plantas multiproduto e multipropósito.
Essas diferentes plantas são projetadas para uma rápida reconfiguração, caso se descontinue o antigo produto, por exemplo. A reconfiguração e reuso inteligente da planta pode proporcionar economias de até 15% no custo de capital. Dessa maneira, conhecer as variações no design de batelada pode maximizar a lucratividade da planta.
Antes de entender qual tipo de batelada utilizar, é importante saber se o seu processo se adequa mais a um regime contínuo ou batelada. Dessa forma, ficará mais fácil conhecer as principais configurações desse processamento e as vantagens e empecilhos que podem apresentar.
O que é uma produção em batelada e quais suas características?
As plantas em batelada são aquelas que possuem produção intermitente de um produto, incluindo etapas de carga processamento, drenagem e limpeza para reinício do ciclo. Recomenda-se sua utilização a fim de atender a um mercado instável com alto valor agregado. Um exemplo de produção em batelada encontra-se na indústria farmacêutica, onde a preocupação do consumidor não é a composição e sim com o efeito do produto. Pode-se citar outras indústrias como a de pesticidas, bioprodutos, alimentos ou polímeros.
Por operar em ciclos, é possível produzir mais de um tipo de produto com o mesmo conjunto de equipamentos na planta, sendo, portanto, muito flexível. Nesse sentido, pode-se aproveitar a flexibilidade da planta em batelada para desenvolver uma nova rota produtiva e até mesmo uma nova linha de produtos, aumentando o aproveitamento dos elementos da produção, como por exemplo dos equipamentos.
Desafios enfrentados por plantas em batelada?
Devido a essa flexibilidade, um grande desafio dessas plantas é a programação de produção e o design. Para ambas, é necessário um amplo e aprofundado estudo acerca da produção, com o uso de algoritmos para identificar as condições que otimizem a produtividade.
Além disso, uma preocupação atual das indústrias é com a sustentabilidade e nos processos em questão não seria diferente. Em geral, como os equipamentos e operações unitárias são fixas, as novas demandas devem se encaixar nesse design pré-existente. Isso cria uma gama de possibilidades que se deve alocar para otimização do processo. Algumas das demandas de desenvolvimento sustentável são: alocação correta do dano ambiental e identificação do potencial de melhoria ecológica.
Agora que você já entendeu o que é um processo em batelada e quais as suas principais características, é interessante saber diferenciar os designs base de uma planta em batelada. Com esse conhecimento, aliada a uma pesquisa de rotas produtivas, é possível identificar a opção mais viável para dar início a sua produção!
Quais são os principais designs de uma produção em batelada?
Multi-produto
Funcionamento
Em plantas multiproduto, executam-se as tarefas em uma mesma sequência para a produção de diferentes produtos. Assim, mantém-se a linearidade entre os estágios de forma cíclica. Nesse caso, realiza-se a programação da produção de um único produto no dado perído.
Na imagem, é possível observar a produção do produto A pelos equipamentos na sequência 1-2-3-4 na semana 1 e do produto B pelos mesmos equipamentos na mesma sequência na semana 2. Isso é uma planta multiproduto. A programação das plantas multiproduto envolve apenas a distribuição de tarefas ao longo do tempo.
Aplicações comuns
Nesse sentido, aplica-se esse tipo de planta nas indústrias onde se produzem vários produtos mas com natureza similar, como indústrias do ramo alimentício, cosmético ou farmacêutico. Dessa forma, por serem semelhantes, as etapas de produção desses produtos são as mesmas, sendo necessários, pois, a mesma série de equipamentos.
Imagine, por exemplo, a produção de duas bebidas lácteas, uma de morango e outra achocolatada. Ambas as produções envolvem, dentre outras, etapas de mistura, homogeneização, tratamento térmico e resfriamento, sendo necessários equipamentos como tanques misturadores, homogeneizadores e trocadores de calor. Assim, uma mesma série de equipamentos é suficiente para a produção das duas bebidas, sendo necessárias, no entanto, a limpeza e sanitização adequadas desses ativos entre as bateladas.
Multipropósito
Funcionamento
Uma planta multipropósito pode ser utilizada para a fabricação de diferentes produtos, mas não necessariamente a partir da mesma série de equipamentos, como ocorre na planta multiproduto. De maneira ilustrativa, como mostrado na imagem acima, em uma semana fabricam-se os produtos C e D e na outra produzem-se o D e E a partir de diferentes arranjos na produção.
Ademais, a programação de plantas multipropósito, diferentemente das plantas multiproduto, exigem, além da a distribuição tarefas ao longo do tempo, uma adequada distribuição de equipamentos dentro da fábrica.
Aplicações comuns
Assim, normalmente, utilizam-se as plantas em batelada multipropósito em indústrias cuja produção é muito ampla, ou seja, onde se produzem diferentes produtos. Um bom exemplo desse tipo de produção acontece nas indústrias farmacêuticas com fabricação à granel e em plantas de produção terceirizada de produtos químicos.
Nesse tipo de planta, a produção deve ser muito flexível para atender as necessidades e demandas do mercado. Dessa maneira, os equipamentos envolvidos na produção são passíveis de serem utilizados não somente na produção de um único produto, mas na de vários. Assim, para tal, estes devem ser facilmente integráveis entre si, o que envolve, portanto, a necessidade de um design adequado da planta industrial.
Vantagens e desvantagens
Como implantar em meu processo?
Agora que você já entendeu o que é um processo em batelada e quais seus principais tipos, pode ainda não estar claro como implantá-los em seu processo. Isso pois tanto uma planta multipropósito quanto uma multiproduto não são simples, de forma que sua implantação requer uma organização e dimensionamento adequado dos equipamentos envolvidos, de acordo com as necessidades da sua produção.
Além disso, é essencial que seja feita uma análise de viabilidade técnica e econômica para entender se de fato a implantação de qualquer um dos dois tipos de processo em batelada são viáveis técnica e economicamente. Para isso, levam-se em consideração aspectos como investimento inicial, tempo de retorno do investimento (pay-back time), equipamentos necessários, dentre outros.
Dessa maneira, realizando-se uma organização e dimensionamento dos equipamentos envolvidos no processo, aliados a uma análise de viabilidade, é possível dar início a um novo processo de maneira segura e assertiva!A Propeq realiza os serviços de Dimensionamento de Equipamentos e Processos e executa Análises de Viabilidade, de forma que podemos te ajudar nesse contexto! Ficou interessado(a)? Entre em contato com um de nossos consultores pelo botão abaixo que te ajudaremos a tirar a sua ideia do papel.
