Sustentainable development a case study (1)
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Sustentainable development: a case study in
Central Máquinas industry
Conference Paper · October 2011
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Aline Souza
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
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Apresentação
O Simpósio Internacional de Design Sustentável (ISSD), organizado em
conjunto com o Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (SBDS), é um dos
mais importantes eventos científicos da América do Sul sobre a relação do
Design com a Sustentabilidade. Realizado a cada 2 anos, teve sua primeira
edição em 2007 na cidade de Curitiba-PR, com a organização da Universidade
Federal do Paraná (UFPR). A segunda edição aconteceu em 2009 na cidade
de São Paulo, com a organização da Universidade Anhembi Morumbi. Este ano
(2011), o evento irá ocorrer entre os dias 29 e 30 setembro e será acolhido pelo
pela Universidade Federal de Pernambuco (Recife). O evento será organizado
conjuntamente pelo departamento de Design (CAC) e pelo Núcleo de Design
(CAA) da UFPE e reunirá designers, profissionais, acadêmicos, governo e
indústria para discutir conceitos, cenários, projetos, ferramentas e metodologias
sobre a concepção e contribuição para uma sociedade mais sustentável.
Anais do
3° Simpósio Brasileiro de Design Sustentável
(III SBDS)
Proceedings of the
rd
3 International Symposium on Sustainable
Design (III ISSD)
Leonardo Castillo; Manoel Guedes& Aguinaldo dos
Santos (orgs.)
Rede Brasil de Design Sustentável – RBDS
Recife | Brasil | 2011
ISBN
Leonardo Castillo; Manoel Guedes& Aguinaldo dos
Santos (orgs.)
Brazil Network on Sustainable Design - RBDS
Recife | Brazil | 2011
ISBN
Dese nvolvim e nt o sust e nt áve l: um e studo de c a so na
I ndúst ria Ce ntra l M áquinas de U be rlâ ndia /M G
(Sust enta ina ble de ve lopm e nt : a c a se study in Centra l
M áquina s industry)
SOUZA, Aline; Mestre; UFU
aline@faurb.ufu.br
SILVA, Kelenson; Designer de Produtos; UFU
nosnelek@hotmail.com
palavras chave: design sustentável; materiais alternativos; aço inox e carbono.
O objetivo deste trabalho é contribuir com a área de design e seleção de materiais com um estudo de
caso realizado na Central Máquinas, indústria de Uberlândia/MG, atuante no projeto, fabricação e/ou
reparos de máquinas e equipamentos industriais para diversos segmentos, utilizando como principais
matérias-primas o aço inox e o aço carbono. Trata-se de um levantamento realizado em três etapas: a
primeira consistiu numa análise dos processos produtivos da empresa visando entendimento de sua
capacidade produtiva; a segunda em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção
para análise da viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos; e por fim, a classificação
dos resíduos, onde a matéria descartada foi analisada e catalogada de acordo com as possibilidades de
produção. A investigação integra os levantamentos realizados em um projeto de pesquisa do Núcleo de
Design da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da Universidade Federal de
Uberlândia (UFU) em parceria com a Central Máquinas financiado pela Fundação de Apoio a Pesquisa do
Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) , cujo objetivo geral era levantar as possibilidades de utilização de
resíduos industriais do setor metal mecânico no design de objetos residenciais, proporcionando um valor
a matéria descartada.
Keywords: sustentainable development; alternative materials; stainless steel and carbon.
This work pretends to contribute to the area of design and material selection with a case study conducted
in Central Machinery industry, Uberlândia / MG, active in designing, manufacturing and / or repairs of
machinery and equipment for various industrial segments, using as main raw material stainless steel and
carbon steel. This is a survey conducted in three stages: the first was an analysis of business processes
aimed at understanding its productive capacity, the second in a visit to the deposit of waste from
production to study the feasibility of use as feedstock of new objects, and finally, the classification of waste,
where the matter was dropped analysed and catalogued according to the production possibilities. The
research includes surveys done on a research project of the Núcleo de Design da Faculdade de
Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) in partnership
with Central Máquinas financed by Fundação de Apoio a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
(FAPEMIG), whose general objective was to raise the possibility of using industrial waste in the metal
mechanic sector residential design of objects, providing a valuable matter dropped.
1 Introdução
O presente trabalho apresenta um estudo sobre as possibilidades de aproveitamento do
resíduo de aço que integra um projeto de pesquisa desenvolvido na cidade de Uberlândia/MG
pelo Núcleo de Design da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) em parceria com a Central Máquinas financiado
pela Fundação de Apoio a Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
O objetivo geral do projeto foi implantar uma Unidade de Design e Inovação (UDI) na
Central Máquinas, indústria do setor metal mecânico, que pudesse realizar os estudos lidando
diretamente com a produção e as peças descartadas, a fim de proporcionar valor a elas.
Para isso pretende-se: desenvolver novos produtos que aproveitem os resíduos e
facilitem o processo de aproveitamento; fazer uso do design como ferramenta estratégica;
contribuir com o desenvolvimento sustentável; e contribuir com o desenvolvimento local.
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Para a realização do projeto foram definidas as seguintes etapas executoras:
- Implantação da UDI na Central Máquinas, local destinado aos estudos, armazenamento de
materiais da pesquisa e desenvolvimento de projeto de produtos.
- Levantamento, identificação e separação por categorias da matéria-prima descartada pela
Central Máquinas.
- Levantamento de maquinário, processos de transformação e mão-de-obra especializada.
- Pesquisa de mercado para identificação de público-alvo e oportunidades. Estudo de
usuários em potencial.
- Etapa de criação. Análise da viabilidade produtiva, impacto ambiental e da potencialidade
comercial.
Este trabalho apresenta os resultados da segunda etapa de execução do projeto, a fim de
contribuir com o design e a área de seleção de materiais.
2 Resíduo de Aço
O Aço é um material industrial formado pela liga de ferro e carbono, sendo que o percentual de
carbono por peso não ultrapassa 2%. Em relação às suas propriedades mecânicas, em termos
genéricos, o Aço possui elevada dureza, grande resistência à tração, à compressão, elevada
plasticidade, ductibilidade, além de ser bom condutor elétrico e térmico. (LIMA, 2006).
Neste trabalho foram estudados dois tipos específicos de Aço – Carbono e Inoxidável.
Conforme Lesko (2004, p.18) o Aço Carbono é “um metal a base de ferro que contém carbono
e pequenas quantidades de outros elementos.” Os formatos comerciais disponíveis variam
entre chapas, perfis, barras e tubos, com aplicabilidade na construção civil, mecânica, produtos
ferroviáros, estruturais para mobiliário, entre outros. Já o Aço Inoxidável de acordo com Lima
(2006, p.45) é “a combinação do aço carbono (0,03 a 0,15%) com o cromo na proporção de 11
a 20% o que lhe confere uma notável resistência à oxidação”. Sendo considerado, portanto, um
material nobre. É disponibilizado nos mesmos formatos comerciais que o aço carbono e
aplicado na indústria de cutelaria, instrumentos de medição, produtos que requerem cuidados
extremos de higiêne, entre outros.
Ambos podem ser transformados em objetos por meio de Estamparia de Corte,
Conformação Mecânica, Sinterização, Fundição e Extrusão, requerendo investimentos altos em
equipamentos por conta da potência exigida para trabalho com aço.
Segundo o Instituto Aço Brasil (2011) a produção brasileira de aço bruto em fevereiro de
2011 foi de 2,7 milhões de toneladas, com aumento de 11,4% em relação ao mesmo mês em
2010. As vendas internas foram de 1,8 milhões de toneladas e as exportações atingiram 870
mil toneladas. Os principais setores consumidores de aço no Brasil são: Construção Civil,
Automotivo, Bens de capital, Máquinas e Equipamentos (incluíndo agrícolas), Utilidades
Domésticas e Comerciais. O estado de Minas Gerais é o maior produtor brasileiro, com
participação de 32,8%, o que corresponde a 1812,0 toneladas de aço bruto.
O setor metal mecânico, assim como os demais setores industriais, gera resíduos sólidos.
Conceitualmente, Resíduo Sólido Industrial é classificado pela NBR 10004 (ABNT, 2004) como
as sobras descartáveis das atividades industriais.
As decisões técnicas e econômicas tomadas em todas as fases de gerenciamento dos
resíduos, tais como, manuseio, acondicionamento, armazenagem, coleta, transporte,
tratamento e disposição final, devem estar fundamentadas na classificação dos mesmos.
(ROCCA, 1993). No caso dos resíduos de aço, a responsabilidade deste gerenciamento é das
indústrias.
Resíduo sólido industrial é o nome dado aos refugos provenientes da produção de bens de
consumo (exemplos: computadores, automóveis, televisores, mobiliário, etc). Os resíduos
industriais sólidos merecem cada vez mais atenção de especialistas e do poder público a fim
de uma melhoria da qualidade ambiental. Essa preocupação é justificável, segundo o
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil (2007) estima-se que as indústrias do estado de
Minas Gerais gerem 15.165.193,65 de toneladas de resíduos sólidos anualmente.
No panorama internacional, houve um grande avanço no aproveitamento de resíduos. Em
países europeus e no Japão essa prática tem crescido a cada ano e isso é justificado não só
pela escassez de espaço, que eleva o custo do armazenamento, como pela escassez de
matéria-prima. No Brasil, discussões de logística e viabilidade econômica permeiam o setor.
(FERNANDES, 2009).
O desenvolvimento econômico estimula o consumo e promove como consequência o
crescimento do descarte de produtos e resíduos. O reaproveitamento da matéria descartada
torna-se necessário, por implicações ambientais (poupar recursos naturais e minimizar a
geração de agentes poluentes), questões de espaço (áreas disponíveis para aterros), e
também pela vantagem de novos produtos com menor custo.
Um importante aspecto na avaliação do uso de resíduos como matéria-prima para produtos
industriais é a aplicabilidade em projetos bem-sucedidos. O conceito de sustentabilidade só
tem sentido quando permeia a àrea da eficácia, ou seja, as propostas apresentam equilíbrio
entre a dimensão técnica e a dimensão cultural da inovação, conforme Manzini e Vezzoli
(2008).
A utilização de resíduos como matéria prima evita prejuizos ambientais com transporte,
trabalho de equipamentos, embalagem e processamento, além de impedir o acúmulo de
material no meio ambiente. Do ponto de vista econômico, essa prática poderá gerar ainda uma
ampliação de mercado para as indústrias, acabar com possível ociosidade da produção, gerar
novos empregos e valorização da matéria descartada.
4 Estudo de Caso
Uberlândia é a maior cidade do interior do estado de Minas Gerais, localizada na região do
Triângulo Mineiro, uma das mais desenvolvidas do estado. Segundo estudo realizado pelo
CEPES/UFU (2004) sobre o perfil das indústrias de Uberlândia/MG existe cerca de 90
empresas do ramo de metalurgia na cidade.
O objeto de estudo desse trabalho foi uma dessas empresas, a Central Máquinas. Trata-se
de uma empresa de pequeno porte que atua no projeto, fabricação e/ou reparos de máquinas e
equipamentos industriais para diversos segmentos, utilizando como principais matérias-primas
o aço inox e aço carbono. As peças produzidas são de grandes dimensões, exigindo extensos
barracões para montagem e manuseio, além de material em quantidades elevadas. O reparo
de equipamentos é a principal atividade, com a qual, a empresa atende indústrias
multinacionais renomadas, seja na substituição de peças inteiras ou no reparo de partes
danificadas.
O estudo foi realizado no período de novembro de 2010 a março de 2011 e se enquadra no
tipo monográfico ou estudo de caso, com a técnica de observação direta intensiva na forma de
entrevista e registro fotográfico.
Trata-se de um levantamento realizado em três etapas: a primeira consistiu numa análise
dos processos produtivos da empresa visando entendimento de sua capacidade produtiva; a
segunda em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção para análise da
viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos; e por fim, a classificação dos
resíduos, onde a matéria descartada foi analisada e catalogada de acordo com as
possibilidades de produção.
Primeira etapa – Análise dos processos produtivos
A primeira etapa consistiu em uma visita ao setor produtivo, momento em que ocorreu
entrevista com um representante da empresa e registro fotográfico, com o objetivo de entender
a estrutura organizacional da produção, do ponto de vista do aproveitamento dos resíduos.
A produção atende duas demandas distintas: o desenvolvimento de peças novas e o reparo
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
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de equipamentos industriais. Para tanto, a empresa é setorizada em tornearia e caldeiraria.
Nesta etapa foi possível identificar que durante o processo de fabricação ou reparo destes
equipamentos/máquinas são gerados inúmeros resíduos. A produção de peças novas dá
origem a retalhos de aço inox e carbono de dimensões e formatos diversos. Já o conserto de
equipamentos promove o descarte de peças prontas nos mesmos materiais que não tem mais
serventia devido ao desgaste, dimensões inapropriadas, partes danificadas, entre outros.
Assim, os tipos de resíduos gerados puderam ser preliminarmente classificados em dois
tipos: retalhos e sucatas (Figura 1).
Figura 1: A primeira imagem mostra exemplos de retalhos e a segunda de sucatas
Para a indústria, no segmento atual, tanto os retalhos quanto as sucatas não têm serventia
às demandas da produção. No entanto, caso fossem delineadas novas demandas por produtos
de menores dimensões, os dois tipos de resíduos poderiam ser utilizados como matéria
alternativa, pois as propriedades mecânicas dos metais permitem a reutilização e a indústria
possui o maquinário necessário para a transformação.
Segunda etapa – Estocagem dos resíduos
A segunda etapa consistiu em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção
para análise da viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos. Verificou-se que
o descarte desses resíduos além de ser oneroso à indústria devido à desvalorização
expressiva do material, é prejudicial ao meio ambiente.
O aço inox novo custa cerca de R$15,00 o quilo, quando vendido ao ferro-velho custa em
média R$ 2,00 o quilo, já o aço carbono cerca de R$ 3,00 novo e a empresa consegue vender
ao ferro-velho por R$0,20. Quando chega ao ferro-velho, as peças que não são reaproveitadas
para outros fins, são destinadas à fundição que exige a utilização de transporte, aquecimento e
derretimento do material (extremamente nocivo), processamento para adequar o material aos
formatos e padronagem comerciais, embalagem, novo transporte, armazenamento e
estocagem para serem comercializados, gerando prejuízos ao meio ambiente.
Existem resíduos de dimensões, espessuras e formatos variados que podem ser utilizados
como material alternativo na produção de infinitos tipos de produtos industriais. Em geral, os
resíduos são acumulados nos fundos do próprio terreno da empresa e quando atingem um
volume significativo são vendidos aos ferros-velhos da cidade (conforme figura 2).
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Figura 2: Estocagem de retalhos
e sucatas no terreno da empresa
Verificou-se que a
empresa não utiliza uma
prática sistemática para o
estoque das sobras da
produção. Além do
acúmulo a céu aberto e diretamente em contato com o solo, não há preocupação com a
separação do material por classificação. O representante da empresa explicou que o
armazenamento mais adequado não ocorre, principalmente, por dois motivos: os retalhos e as
sucatas não são usados pela empresa e não há mão de obra com tempo disponível para este
tipo de serviço. Ele acredita que se existisse algum meio do funcionário fazer isso já no
momento do descarte, seria mais fácil de incentivar a prática.
Foram levantadas possibilidades diferentes de sistemas de armazenagem, em conjunto com
o empresário e os funcionários. Concluiu-se que para os retalhos a melhor opção era destinar
uma parte do estoque de materiais novos com prateleiras largas. Pensou-se também em locar
os retalhos nas prateleiras mais próximas da produção, objetivando-se um ciclo continuo,
facilitando tanto a saída quanto a entrada de material. Os retalhos devem ser classificados por
tamanho e espessura para serem encontrados com facilidade.
Já em relação às sucatas o empilhamento em pallets em local coberto seria uma opção
viável, já que a maioria das peças é de grandes dimensões e ocupariam muito espaço nas
instalações internas da empresa. Em relação, a proximidade da produção, segundo os
funcionários não seria um empecilho, pois de qualquer maneira, devido às dimensões
extremas, as peças têm que ser deslocadas com carrinhos industriais. Analisando as peças,
acredita-se também que elas não seriam apropriadas para o reaproveitamento em uma
produção seriada, o que faz crer que serão utilizadas com menor frequência que os retalhos.
Terceira etapa – Classificação dos resíduos
A última etapa foi realizada com o objetivo identificar e classificar o resíduo gerado a fim de
uma padronização de referência que seria utilizada nas etapas subsequentes do projeto de
pesquisa.
Foi organizada uma classificação do material descartado tendo em vista os seguintes
critérios: tipo de material (inox ou carbono); tamanho; geometria; espessura; tipo de sobra
(retalho ou sucata). Esta etapa foi de fundamental importância para outra etapa do projeto de
pesquisa – o desenvolvimento de objetos com as sobras.
Esse procedimento foi essencial: para entendimento de quais processos produtivos seriam
necessários para transformar o material e se a indústria conseguiria atender com a produção
atual essa demanda; como ferramenta para criação; e como um banco de dados de acesso
rápido e facilitado não só para criação com os resíduos, mas também para material novo, já
que as espessuras são padronizadas conforme o formato comercial.
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Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Dentro do formato “Retalhos”, matéria mais abundante, foi possível criar ainda outros
grupos de classificações de acordo com o formato das peças: geométrico (retângulos,
quadrados, triangulos e círculos) e formato orgânico (todos os outros) (Figura 3).
Figura 3: Exemplos de geometrias encontradas nos retalhos
Tanto no tipo “retalho” quanto no “sucata”, os resíduos ainda foram subdivididos de acordo
com as dimensões para facilitar o armazenamento e incentivar a separação. Ao estudar as
potencialidades de transformação dos resíduos, foi possível observar que apesar do estado
aparente de deterioração (como se encontram a maioria das peças), tais como, pontos de
ferrugem e irregularidades na superfície, o tratamento do material permite transformá-lo em
objetos com as mesmas qualidades de resistência e estética daqueles que são fabricados com
matéria-prima nova, como é o caso do teste mostrado na figura 04.
Figura 4: Testes de possíveis acabamentos
5 Discussão
Do ponto de vista da sustentabilidade ambiental, o reaproveitamento dos materiais descartados
proporcionará um planejamento ambiental inserido nos serviços das empresas evitando
prejuízos ambientais com transporte, queima, trabalho de equipamentos, embalagem e
processamento para a reciclagem convencional, além de impedir o acúmulo do material no
meio ambiente.
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Do ponto de vista econômico, o aproveitamento dos resíduos terá um impacto importante
para a empresa. Na maior parte do tempo, os equipamentos e funcionários ficam ociosos
enquanto aguardam novos serviços, além do fato dos processos de fabricação utilizarem
setores diferentes que normalmente não operam ao mesmo tempo. Vários autores citam que a
utilização de resíduos sólidos industriais constituem um problema ambiental e seu
gerenciamento deve ser conduzido de forma adequada, seja pela disposição final ou pela
reciclabilidade.
É importante destacar ainda que, em geral, objetos de uso que têm como matéria-prima o
aço, têm alto valor de venda e esse fator aliado a um bom projeto poderia acarretar o
crescimento de indústrias do mesmo setor que a Central Máquinas quando os produtos fossem
introduzidos no mercado.
6 Considerações finais
Tanto para a empresa Central Máquinas quanto para os pesquisadores envolvidos, o projeto
permitiu novas reflexões no sentido de uma produção mais sustentável. Os resíduos passaram
a ser vistos de outra maneira após os estudos e aplicações em testes.
Os encontros entre os pesquisadores, funcionários e o empresário tornaram possível o
desenvolvimento de ideias em grupo que atendessem ora as expectativas dos pesquisadores
ora a objetividade dos representantes e funcionários da empresa.
Com a realização deste trabalho pretende-se contribuir para a criação de parâmetros de
sustentabilidade aplicados ao design e seleção de materiais que possam servir de referência
na atividade de projeto de produto, além de estimular e contribuir com a aplicação de
estratégias de design adequadas para a produção sustentável no Brasil.
Agradecimento
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Geriais (FAPEMIG) e à Central
Máquinas, gostariamos de manifestar nosso agradecimento pelo financiamento e apoio que
permitiram a viabilização deste trabalho.
Referências
Associação Brasileira de Normas Técnicas (2004). NBR10004 – Resíduos sólidos Classificação. 2ª Ed. Rio de Janeiro, ABNT.
FERNANDES, D. M. P. (2009) Avanços no Design de produtos de resíduos de vidro reciclado.
In: Anais do 1° Simpósio paranaense de Design Sustentável. C uritiba, UFPR.
INSTITUTO Aço Brasil (2011). Dados do mercado. Disponível em: <
http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/numeros/numeros--mercado.asp>
Consult. 03 de Março de 2011
Lesko, J. (2004) Design Industrial: materiais e processos de fabricação. Trad. Wilson Kindlein
Jr, Clovis Belbute Peres. São Paulo, Ed. Edgard Blücher.
Lima, L. A. M. (1999) Introdução aos materiais e processos industriais para designers. Rio de
Janeiro, Ciência Moderna.
MANZINI, E.; VEZZOLI, C. (2008). O desenvolvimento de produtos sustentáveis: os requisitos
ambientais dos produtos industriais. São Paulo, Edusp.
PANORAMA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL (2007). ABRELPE: Associação Brasileira
de Empresas de Limpeza pública e Resíduos Especiais. São Paulo.
PERFIL DA INDÚSTRIA NO MUNÍCIPIO DE UBERLÂNDIA-MG (2004) CEPES/UFU: Centro
de Estudos, Pesquisas e Projetos Econômico-sociais. Uberlândia: Universidade Federal de
Uberlândia.
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
ROCCA, A. C. (1993) Resíduos Sólidos Industriais. São Paulo, CETESB.
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mais importantes eventos científicos da América do Sul sobre a relação do
Design com a Sustentabilidade. Realizado a cada 2 anos, teve sua primeira
edição em 2007 na cidade de Curitiba-PR, com a organização da Universidade
Federal do Paraná (UFPR). A segunda edição aconteceu em 2009 na cidade
de São Paulo, com a organização da Universidade Anhembi Morumbi. Este ano
(2011), o evento irá ocorrer entre os dias 29 e 30 setembro e será acolhido pelo
pela Universidade Federal de Pernambuco (Recife). O evento será organizado
conjuntamente pelo departamento de Design (CAC) e pelo Núcleo de Design
(CAA) da UFPE e reunirá designers, profissionais, acadêmicos, governo e
indústria para discutir conceitos, cenários, projetos, ferramentas e metodologias
sobre a concepção e contribuição para uma sociedade mais sustentável.
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caso realizado na Central Máquinas, indústria de Uberlândia/MG, atuante no projeto, fabricação e/ou
reparos de máquinas e equipamentos industriais para diversos segmentos, utilizando como principais
matérias-primas o aço inox e o aço carbono. Trata-se de um levantamento realizado em três etapas: a
primeira consistiu numa análise dos processos produtivos da empresa visando entendimento de sua
capacidade produtiva; a segunda em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção
para análise da viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos; e por fim, a classificação
dos resíduos, onde a matéria descartada foi analisada e catalogada de acordo com as possibilidades de
produção. A investigação integra os levantamentos realizados em um projeto de pesquisa do Núcleo de
Design da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da Universidade Federal de
Uberlândia (UFU) em parceria com a Central Máquinas financiado pela Fundação de Apoio a Pesquisa do
Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) , cujo objetivo geral era levantar as possibilidades de utilização de
resíduos industriais do setor metal mecânico no design de objetos residenciais, proporcionando um valor
a matéria descartada.
Keywords: sustentainable development; alternative materials; stainless steel and carbon.
This work pretends to contribute to the area of design and material selection with a case study conducted
in Central Machinery industry, Uberlândia / MG, active in designing, manufacturing and / or repairs of
machinery and equipment for various industrial segments, using as main raw material stainless steel and
carbon steel. This is a survey conducted in three stages: the first was an analysis of business processes
aimed at understanding its productive capacity, the second in a visit to the deposit of waste from
production to study the feasibility of use as feedstock of new objects, and finally, the classification of waste,
where the matter was dropped analysed and catalogued according to the production possibilities. The
research includes surveys done on a research project of the Núcleo de Design da Faculdade de
Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) in partnership
with Central Máquinas financed by Fundação de Apoio a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
(FAPEMIG), whose general objective was to raise the possibility of using industrial waste in the metal
mechanic sector residential design of objects, providing a valuable matter dropped.
1 Introdução
O presente trabalho apresenta um estudo sobre as possibilidades de aproveitamento do
resíduo de aço que integra um projeto de pesquisa desenvolvido na cidade de Uberlândia/MG
pelo Núcleo de Design da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo e Design (FAUeD) da
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) em parceria com a Central Máquinas financiado
pela Fundação de Apoio a Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
O objetivo geral do projeto foi implantar uma Unidade de Design e Inovação (UDI) na
Central Máquinas, indústria do setor metal mecânico, que pudesse realizar os estudos lidando
diretamente com a produção e as peças descartadas, a fim de proporcionar valor a elas.
Para isso pretende-se: desenvolver novos produtos que aproveitem os resíduos e
facilitem o processo de aproveitamento; fazer uso do design como ferramenta estratégica;
contribuir com o desenvolvimento sustentável; e contribuir com o desenvolvimento local.
Anais do 3º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (III SBDS)
Proceedings of the 3rd International Symposium on Sustainable Design (III ISSD)
Para a realização do projeto foram definidas as seguintes etapas executoras:
- Implantação da UDI na Central Máquinas, local destinado aos estudos, armazenamento de
materiais da pesquisa e desenvolvimento de projeto de produtos.
- Levantamento, identificação e separação por categorias da matéria-prima descartada pela
Central Máquinas.
- Levantamento de maquinário, processos de transformação e mão-de-obra especializada.
- Pesquisa de mercado para identificação de público-alvo e oportunidades. Estudo de
usuários em potencial.
- Etapa de criação. Análise da viabilidade produtiva, impacto ambiental e da potencialidade
comercial.
Este trabalho apresenta os resultados da segunda etapa de execução do projeto, a fim de
contribuir com o design e a área de seleção de materiais.
2 Resíduo de Aço
O Aço é um material industrial formado pela liga de ferro e carbono, sendo que o percentual de
carbono por peso não ultrapassa 2%. Em relação às suas propriedades mecânicas, em termos
genéricos, o Aço possui elevada dureza, grande resistência à tração, à compressão, elevada
plasticidade, ductibilidade, além de ser bom condutor elétrico e térmico. (LIMA, 2006).
Neste trabalho foram estudados dois tipos específicos de Aço – Carbono e Inoxidável.
Conforme Lesko (2004, p.18) o Aço Carbono é “um metal a base de ferro que contém carbono
e pequenas quantidades de outros elementos.” Os formatos comerciais disponíveis variam
entre chapas, perfis, barras e tubos, com aplicabilidade na construção civil, mecânica, produtos
ferroviáros, estruturais para mobiliário, entre outros. Já o Aço Inoxidável de acordo com Lima
(2006, p.45) é “a combinação do aço carbono (0,03 a 0,15%) com o cromo na proporção de 11
a 20% o que lhe confere uma notável resistência à oxidação”. Sendo considerado, portanto, um
material nobre. É disponibilizado nos mesmos formatos comerciais que o aço carbono e
aplicado na indústria de cutelaria, instrumentos de medição, produtos que requerem cuidados
extremos de higiêne, entre outros.
Ambos podem ser transformados em objetos por meio de Estamparia de Corte,
Conformação Mecânica, Sinterização, Fundição e Extrusão, requerendo investimentos altos em
equipamentos por conta da potência exigida para trabalho com aço.
Segundo o Instituto Aço Brasil (2011) a produção brasileira de aço bruto em fevereiro de
2011 foi de 2,7 milhões de toneladas, com aumento de 11,4% em relação ao mesmo mês em
2010. As vendas internas foram de 1,8 milhões de toneladas e as exportações atingiram 870
mil toneladas. Os principais setores consumidores de aço no Brasil são: Construção Civil,
Automotivo, Bens de capital, Máquinas e Equipamentos (incluíndo agrícolas), Utilidades
Domésticas e Comerciais. O estado de Minas Gerais é o maior produtor brasileiro, com
participação de 32,8%, o que corresponde a 1812,0 toneladas de aço bruto.
O setor metal mecânico, assim como os demais setores industriais, gera resíduos sólidos.
Conceitualmente, Resíduo Sólido Industrial é classificado pela NBR 10004 (ABNT, 2004) como
as sobras descartáveis das atividades industriais.
As decisões técnicas e econômicas tomadas em todas as fases de gerenciamento dos
resíduos, tais como, manuseio, acondicionamento, armazenagem, coleta, transporte,
tratamento e disposição final, devem estar fundamentadas na classificação dos mesmos.
(ROCCA, 1993). No caso dos resíduos de aço, a responsabilidade deste gerenciamento é das
indústrias.
Resíduo sólido industrial é o nome dado aos refugos provenientes da produção de bens de
consumo (exemplos: computadores, automóveis, televisores, mobiliário, etc). Os resíduos
industriais sólidos merecem cada vez mais atenção de especialistas e do poder público a fim
de uma melhoria da qualidade ambiental. Essa preocupação é justificável, segundo o
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Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil (2007) estima-se que as indústrias do estado de
Minas Gerais gerem 15.165.193,65 de toneladas de resíduos sólidos anualmente.
No panorama internacional, houve um grande avanço no aproveitamento de resíduos. Em
países europeus e no Japão essa prática tem crescido a cada ano e isso é justificado não só
pela escassez de espaço, que eleva o custo do armazenamento, como pela escassez de
matéria-prima. No Brasil, discussões de logística e viabilidade econômica permeiam o setor.
(FERNANDES, 2009).
O desenvolvimento econômico estimula o consumo e promove como consequência o
crescimento do descarte de produtos e resíduos. O reaproveitamento da matéria descartada
torna-se necessário, por implicações ambientais (poupar recursos naturais e minimizar a
geração de agentes poluentes), questões de espaço (áreas disponíveis para aterros), e
também pela vantagem de novos produtos com menor custo.
Um importante aspecto na avaliação do uso de resíduos como matéria-prima para produtos
industriais é a aplicabilidade em projetos bem-sucedidos. O conceito de sustentabilidade só
tem sentido quando permeia a àrea da eficácia, ou seja, as propostas apresentam equilíbrio
entre a dimensão técnica e a dimensão cultural da inovação, conforme Manzini e Vezzoli
(2008).
A utilização de resíduos como matéria prima evita prejuizos ambientais com transporte,
trabalho de equipamentos, embalagem e processamento, além de impedir o acúmulo de
material no meio ambiente. Do ponto de vista econômico, essa prática poderá gerar ainda uma
ampliação de mercado para as indústrias, acabar com possível ociosidade da produção, gerar
novos empregos e valorização da matéria descartada.
4 Estudo de Caso
Uberlândia é a maior cidade do interior do estado de Minas Gerais, localizada na região do
Triângulo Mineiro, uma das mais desenvolvidas do estado. Segundo estudo realizado pelo
CEPES/UFU (2004) sobre o perfil das indústrias de Uberlândia/MG existe cerca de 90
empresas do ramo de metalurgia na cidade.
O objeto de estudo desse trabalho foi uma dessas empresas, a Central Máquinas. Trata-se
de uma empresa de pequeno porte que atua no projeto, fabricação e/ou reparos de máquinas e
equipamentos industriais para diversos segmentos, utilizando como principais matérias-primas
o aço inox e aço carbono. As peças produzidas são de grandes dimensões, exigindo extensos
barracões para montagem e manuseio, além de material em quantidades elevadas. O reparo
de equipamentos é a principal atividade, com a qual, a empresa atende indústrias
multinacionais renomadas, seja na substituição de peças inteiras ou no reparo de partes
danificadas.
O estudo foi realizado no período de novembro de 2010 a março de 2011 e se enquadra no
tipo monográfico ou estudo de caso, com a técnica de observação direta intensiva na forma de
entrevista e registro fotográfico.
Trata-se de um levantamento realizado em três etapas: a primeira consistiu numa análise
dos processos produtivos da empresa visando entendimento de sua capacidade produtiva; a
segunda em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção para análise da
viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos; e por fim, a classificação dos
resíduos, onde a matéria descartada foi analisada e catalogada de acordo com as
possibilidades de produção.
Primeira etapa – Análise dos processos produtivos
A primeira etapa consistiu em uma visita ao setor produtivo, momento em que ocorreu
entrevista com um representante da empresa e registro fotográfico, com o objetivo de entender
a estrutura organizacional da produção, do ponto de vista do aproveitamento dos resíduos.
A produção atende duas demandas distintas: o desenvolvimento de peças novas e o reparo
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de equipamentos industriais. Para tanto, a empresa é setorizada em tornearia e caldeiraria.
Nesta etapa foi possível identificar que durante o processo de fabricação ou reparo destes
equipamentos/máquinas são gerados inúmeros resíduos. A produção de peças novas dá
origem a retalhos de aço inox e carbono de dimensões e formatos diversos. Já o conserto de
equipamentos promove o descarte de peças prontas nos mesmos materiais que não tem mais
serventia devido ao desgaste, dimensões inapropriadas, partes danificadas, entre outros.
Assim, os tipos de resíduos gerados puderam ser preliminarmente classificados em dois
tipos: retalhos e sucatas (Figura 1).
Figura 1: A primeira imagem mostra exemplos de retalhos e a segunda de sucatas
Para a indústria, no segmento atual, tanto os retalhos quanto as sucatas não têm serventia
às demandas da produção. No entanto, caso fossem delineadas novas demandas por produtos
de menores dimensões, os dois tipos de resíduos poderiam ser utilizados como matéria
alternativa, pois as propriedades mecânicas dos metais permitem a reutilização e a indústria
possui o maquinário necessário para a transformação.
Segunda etapa – Estocagem dos resíduos
A segunda etapa consistiu em uma visita aos depósitos dos resíduos provenientes da produção
para análise da viabilidade de utilização como matéria-prima de novos objetos. Verificou-se que
o descarte desses resíduos além de ser oneroso à indústria devido à desvalorização
expressiva do material, é prejudicial ao meio ambiente.
O aço inox novo custa cerca de R$15,00 o quilo, quando vendido ao ferro-velho custa em
média R$ 2,00 o quilo, já o aço carbono cerca de R$ 3,00 novo e a empresa consegue vender
ao ferro-velho por R$0,20. Quando chega ao ferro-velho, as peças que não são reaproveitadas
para outros fins, são destinadas à fundição que exige a utilização de transporte, aquecimento e
derretimento do material (extremamente nocivo), processamento para adequar o material aos
formatos e padronagem comerciais, embalagem, novo transporte, armazenamento e
estocagem para serem comercializados, gerando prejuízos ao meio ambiente.
Existem resíduos de dimensões, espessuras e formatos variados que podem ser utilizados
como material alternativo na produção de infinitos tipos de produtos industriais. Em geral, os
resíduos são acumulados nos fundos do próprio terreno da empresa e quando atingem um
volume significativo são vendidos aos ferros-velhos da cidade (conforme figura 2).
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Figura 2: Estocagem de retalhos
e sucatas no terreno da empresa
Verificou-se que a
empresa não utiliza uma
prática sistemática para o
estoque das sobras da
produção. Além do
acúmulo a céu aberto e diretamente em contato com o solo, não há preocupação com a
separação do material por classificação. O representante da empresa explicou que o
armazenamento mais adequado não ocorre, principalmente, por dois motivos: os retalhos e as
sucatas não são usados pela empresa e não há mão de obra com tempo disponível para este
tipo de serviço. Ele acredita que se existisse algum meio do funcionário fazer isso já no
momento do descarte, seria mais fácil de incentivar a prática.
Foram levantadas possibilidades diferentes de sistemas de armazenagem, em conjunto com
o empresário e os funcionários. Concluiu-se que para os retalhos a melhor opção era destinar
uma parte do estoque de materiais novos com prateleiras largas. Pensou-se também em locar
os retalhos nas prateleiras mais próximas da produção, objetivando-se um ciclo continuo,
facilitando tanto a saída quanto a entrada de material. Os retalhos devem ser classificados por
tamanho e espessura para serem encontrados com facilidade.
Já em relação às sucatas o empilhamento em pallets em local coberto seria uma opção
viável, já que a maioria das peças é de grandes dimensões e ocupariam muito espaço nas
instalações internas da empresa. Em relação, a proximidade da produção, segundo os
funcionários não seria um empecilho, pois de qualquer maneira, devido às dimensões
extremas, as peças têm que ser deslocadas com carrinhos industriais. Analisando as peças,
acredita-se também que elas não seriam apropriadas para o reaproveitamento em uma
produção seriada, o que faz crer que serão utilizadas com menor frequência que os retalhos.
Terceira etapa – Classificação dos resíduos
A última etapa foi realizada com o objetivo identificar e classificar o resíduo gerado a fim de
uma padronização de referência que seria utilizada nas etapas subsequentes do projeto de
pesquisa.
Foi organizada uma classificação do material descartado tendo em vista os seguintes
critérios: tipo de material (inox ou carbono); tamanho; geometria; espessura; tipo de sobra
(retalho ou sucata). Esta etapa foi de fundamental importância para outra etapa do projeto de
pesquisa – o desenvolvimento de objetos com as sobras.
Esse procedimento foi essencial: para entendimento de quais processos produtivos seriam
necessários para transformar o material e se a indústria conseguiria atender com a produção
atual essa demanda; como ferramenta para criação; e como um banco de dados de acesso
rápido e facilitado não só para criação com os resíduos, mas também para material novo, já
que as espessuras são padronizadas conforme o formato comercial.
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Dentro do formato “Retalhos”, matéria mais abundante, foi possível criar ainda outros
grupos de classificações de acordo com o formato das peças: geométrico (retângulos,
quadrados, triangulos e círculos) e formato orgânico (todos os outros) (Figura 3).
Figura 3: Exemplos de geometrias encontradas nos retalhos
Tanto no tipo “retalho” quanto no “sucata”, os resíduos ainda foram subdivididos de acordo
com as dimensões para facilitar o armazenamento e incentivar a separação. Ao estudar as
potencialidades de transformação dos resíduos, foi possível observar que apesar do estado
aparente de deterioração (como se encontram a maioria das peças), tais como, pontos de
ferrugem e irregularidades na superfície, o tratamento do material permite transformá-lo em
objetos com as mesmas qualidades de resistência e estética daqueles que são fabricados com
matéria-prima nova, como é o caso do teste mostrado na figura 04.
Figura 4: Testes de possíveis acabamentos
5 Discussão
Do ponto de vista da sustentabilidade ambiental, o reaproveitamento dos materiais descartados
proporcionará um planejamento ambiental inserido nos serviços das empresas evitando
prejuízos ambientais com transporte, queima, trabalho de equipamentos, embalagem e
processamento para a reciclagem convencional, além de impedir o acúmulo do material no
meio ambiente.
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Do ponto de vista econômico, o aproveitamento dos resíduos terá um impacto importante
para a empresa. Na maior parte do tempo, os equipamentos e funcionários ficam ociosos
enquanto aguardam novos serviços, além do fato dos processos de fabricação utilizarem
setores diferentes que normalmente não operam ao mesmo tempo. Vários autores citam que a
utilização de resíduos sólidos industriais constituem um problema ambiental e seu
gerenciamento deve ser conduzido de forma adequada, seja pela disposição final ou pela
reciclabilidade.
É importante destacar ainda que, em geral, objetos de uso que têm como matéria-prima o
aço, têm alto valor de venda e esse fator aliado a um bom projeto poderia acarretar o
crescimento de indústrias do mesmo setor que a Central Máquinas quando os produtos fossem
introduzidos no mercado.
6 Considerações finais
Tanto para a empresa Central Máquinas quanto para os pesquisadores envolvidos, o projeto
permitiu novas reflexões no sentido de uma produção mais sustentável. Os resíduos passaram
a ser vistos de outra maneira após os estudos e aplicações em testes.
Os encontros entre os pesquisadores, funcionários e o empresário tornaram possível o
desenvolvimento de ideias em grupo que atendessem ora as expectativas dos pesquisadores
ora a objetividade dos representantes e funcionários da empresa.
Com a realização deste trabalho pretende-se contribuir para a criação de parâmetros de
sustentabilidade aplicados ao design e seleção de materiais que possam servir de referência
na atividade de projeto de produto, além de estimular e contribuir com a aplicação de
estratégias de design adequadas para a produção sustentável no Brasil.
Agradecimento
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Geriais (FAPEMIG) e à Central
Máquinas, gostariamos de manifestar nosso agradecimento pelo financiamento e apoio que
permitiram a viabilização deste trabalho.
Referências
Associação Brasileira de Normas Técnicas (2004). NBR10004 – Resíduos sólidos Classificação. 2ª Ed. Rio de Janeiro, ABNT.
FERNANDES, D. M. P. (2009) Avanços no Design de produtos de resíduos de vidro reciclado.
In: Anais do 1° Simpósio paranaense de Design Sustentável. C uritiba, UFPR.
INSTITUTO Aço Brasil (2011). Dados do mercado. Disponível em: <
http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/numeros/numeros--mercado.asp>
Consult. 03 de Março de 2011
Lesko, J. (2004) Design Industrial: materiais e processos de fabricação. Trad. Wilson Kindlein
Jr, Clovis Belbute Peres. São Paulo, Ed. Edgard Blücher.
Lima, L. A. M. (1999) Introdução aos materiais e processos industriais para designers. Rio de
Janeiro, Ciência Moderna.
MANZINI, E.; VEZZOLI, C. (2008). O desenvolvimento de produtos sustentáveis: os requisitos
ambientais dos produtos industriais. São Paulo, Edusp.
PANORAMA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL (2007). ABRELPE: Associação Brasileira
de Empresas de Limpeza pública e Resíduos Especiais. São Paulo.
PERFIL DA INDÚSTRIA NO MUNÍCIPIO DE UBERLÂNDIA-MG (2004) CEPES/UFU: Centro
de Estudos, Pesquisas e Projetos Econômico-sociais. Uberlândia: Universidade Federal de
Uberlândia.
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ROCCA, A. C. (1993) Resíduos Sólidos Industriais. São Paulo, CETESB.
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