Possibilitando a redução de custos de produção na micro e pequena empresa por meio da análise da memória de massa

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1 Possibilitando a redução de custos de produção na micro e pequena empresa por meio da análise da memória de massa João Tercio Fontenele Ribeiro (CEFET) tercio@centec.org.br Alexandre Magno Ferreira Diniz (FATEC) alexdiniz@centec.org.br Ronaldo Leite Landim (URCA) ronaldolandim@ibest.com.br Resumo: O presente trabalho tem o objetivo de mostrar uma análise simplificada dos eventos do uso da energia elétrica de uma MPE industrial, por meio de um relatório de demanda obtido a partir de dados registrados e armazenados na memória de massa dos medidores eletrônicos de energia elétrica nas unidades consumidoras do grupo A. O estudo é centralizado em apontar pontos de discrepâncias na utilização da energia elétrica, em observância a demanda registrada ao longo dos dias de consumo mensal. A análise do relatório de memória de massa possibilita uma visão sistêmica do uso da energia elétrica, ao mesmo tempo em que faz o mapeamento de pontos não condizentes com a eficiência energética, mostrando-se um importante documento para análises de parâmetros elétricos. As aplicações dos resultados da análise dos relatórios de memória de massa podem representar, principalmente, para as MPE uma vantagem competitiva. Palavras-chave: Custos de produção; Memória de massa; Demanda registrada; Vantagem competitiva. 1. Introdução No atual cenário de mudanças, as inovações tecnológicas estão cada vez mais presentes nos processos, produtos e serviços. Diversos fatores contribuem para que as empresas sejam mais competitivas e que um deles é a inovação, ao permitir a melhoria nos processos e o aumento de produtividade. Desta forma, as empresas passaram a investir fortemente em pesquisa e desenvolvimento (P&D). Isto está diretamente ligado ao fenômeno da globalização, em função da concorrência dos produtos vindo de empresas instaladas em outros países. A implantação de inovação tecnológica, como forma de aumentar a competitividade, nem sempre necessita de grandes aportes econômicos. A competitividade pode ser incrementada por meio da redução dos custos fixos, principalmente, daqueles diretamente ligados aos custos de produção, como por exemplo, os gastos com energia elétrica. Inserida neste contexto macroeconômico encontram-se as Micro e Pequenas Empresas (MPE), com sérios problemas de firmação, buscando manterem-se competitivas no mercado. Segundo pesquisa do SEBRAE (2004), os problemas como falhas gerenciais, falta de capital de giro e de investimento, causas econômicas e conjunturais, logística operacional, políticas públicas e arcabouços legais, contribuem para os elevados 49,4% de taxa de mortalidade, das empresas com até dois anos de existência. Segundo Campos (1989), o custo de produção deve ser o resultado do preço de mercado subtraído do lucro pretendido, assim, a redução do custo de produção pode determinar a diminuição do preço de venda, possibilitando uma maior participação do produto no mercado, ou o aumento da margem de lucro que poderá ser reinvestido no aumento da produção. Como a composição dos custos de um produto é o resultado dos custos da mão-deobra, máquinas, energia e insumos, a redução de um ou mais destes fatores resultará na 1

2 diminuição do custo final do produto. O custo da energia elétrica, que antes não representava expressividade em relação a outros insumos de produção, vem apresentando participação crescente no custo final de produtos e serviços, levando muitas empresas a procurarem serviços de consultorias especializadas em análise de consumo de energia. Esta prática, porém, não é observada em grande parte das MPE, não só por descaso ou desconhecimento, mas também por não disporem dos recursos necessários para a contratação desses serviços de consultorias. O presente trabalho tem o objetivo de mostrar uma análise simplificada dos eventos do uso da energia elétrica de uma MPE industrial, por meio do relatório de demanda registrada, armazenado na memória de massa dos medidores eletrônicos de energia elétrica que as concessionárias passaram a instalar nas unidades consumidoras alimentadas por tensão acima de 2,3 KV, classificadas de grupo A. O relatório pode ser obtido mediante uma simples solicitação do interessado à concessionária de energia elétrica. O estudo é centralizado em apontar pontos de discrepâncias na utilização da energia, em observância à demanda registrada ao longo dos dias de consumo mensal. Também, é possível observar na memória de massa o comportamento do consumo de potência reativa, que pode ocasionar custos adicionais à indústria, por meio de multas, caso não esteja sendo utilizada apropriadamente. 2. Contextualização do estudo 2.1 Estrutura tarifária de energia A tarifa de energia elétrica para consumidores ligados em tensão acima de 2,3 kv, chamados de consumidores Grupo A é binômia, ou seja, é composta, basicamente, por duas parcelas, sendo uma referente à energia elétrica efetivamente consumida durante o período, medida em kwh e outra referente à demanda em KW, que é a potência elétrica colocada à disposição do consumidor para produzir a energia solicitada pelas cargas instaladas em seu estabelecimento. Outra característica da estrutura tarifária dos consumidores do grupo A é a horosazonalidade, que possibilita a aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos diversos períodos do ano. Nesta modalidade, os consumidores recebem benefícios tarifários para consumir fora do horário de ponta do sistema elétrico. Segundo a resolução número 456 da ANEEL, o horário de ponta é o período definido pela concessionária e composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, exceção feita aos sábados, domingos, terça-feira de carnaval, sexta-feira da Paixão, Corpus Christi, dia de finados e os demais feriados definidos por lei federal, considerando as características do seu sistema elétrico. Neste modelo, a concessionária pode cobrar ainda, a energia reativa excedente, a demanda de ultrapassagem e a demanda reativa excedente. Observa-se que a maior parte dos consumidores preocupam-se apenas em reduzir as despesas com energia elétrica, consumindo menos KWh. De fato, isto traz algum benefício, mas não resolve o problema, pois a demanda (kw) tem um peso significativo no total da fatura de energia elétrica. Assim, controlando a demanda, é possível pagar menos pela energia elétrica consumida O fator de potência 2

3 Uma instalação industrial necessita de dois tipos de potência elétrica: a potência ativa medida em kw, que pode ser transformado em energia útil, gerando calor, iluminação, movimento, etc. que realiza o trabalho propriamente dito, e a potência reativa, expressa em kvar, necessária para criar o campo eletromagnético que faz os motores elétricos girarem. A potência total requerida, também chamada de potência aparente, dada em kva, é a soma vetorial das potências ativa e reativa. O fator de potência é a razão entre a potência ativa e a potência total solicitada por uma instalação elétrica, levando a um índice que indica quanto da energia total utilizada foi transformada em trabalho útil, e quanto foi utilizado em magnetização. Como se vê, nem toda energia reativa é transformada em magnetização, mas como a maioria das cargas de uma instalação elétrica é indutiva, elas exigem um campo eletromagnético para funcionar. O fator de potência pode ser capacitivo ou indutivo, dependendo do consumo de energia reativa ser capacitivo ou indutivo. Assim por exemplo, se num determinado mês registrou-se um fator de potência de 0,90, isso indica que 90% da energia recebida foi transformada em trabalho e 10% em magnetização. A resolução número 456 da ANEEL estabeleceu novas regras para o fator de potência dos consumidores do Grupo A horo-sazonais. Em linhas gerais, eles deverão manter o fator de potência de suas instalações acima de 0,92 capacitivo durante o período de 6 horas consecutivas, compreendido, a critério da concessionária, entre 23:30h e 6:30h, e acima de 0,92 indutivo durante o período diário complementar. O baixo fator de potência indutivo pode ser ocasionado por transformadores trabalhando em vazio, motores com baixo carregamento ou grandes grupos de pequenos motores. O baixo fator de potência capacitivo normalmente é devido à utilização de bancos de capacitores durante a madrugada. Como o fator de potência é medido pela concessionária de hora em hora, faz-se necessário o controle de forma contínua e automática, de modo a evitar multas por baixo fator de potência. A correção do baixo Fator de Potência é uma das soluções para reduzir as perdas de energia elétrica, diminuir os riscos com acidentes elétricos por superaquecimento e, também, para evitar acréscimo na fatura de energia. 2.3 Entendendo a memória de massa Os dados da memória de massa, fornecidos pelas concessionárias, podem ser tratados em planilhas eletrônicas. No presente estudo de caso, foi utilizada a planilha eletrônica Microsoft Office Excel 2003, para a geração de gráficos e tabelas. No relatório da memória de massa são encontrados parâmetros elétricos, registros de data e hora, e de controle de dados. A figura 1 mostra os principais dados do relatório da memória de massa. Neste trabalho, foram focados os parâmetros elétricos, pois a sua análise influencia diretamente nos resultados de obtenção da eficiência de energia elétrica, e, por conseguinte, redução dos custos operacionais da empresa. 3

4 Figura 1 Planilha obtida da memória de massa. No cabeçalho da planilha, obtida do relatório da memória de massa, estão as informações sobre a identificação do medidor, a data e hora da leitura dos dados, e o número do equipamento de leitura. Na coluna hora é observado que os dados são obtidos em intervalos de 15 minutos, resultando em 96 registros a cada dia. Considerando o mês com 30 dias, tem-se em média o total de registros. O parâmetro elétrico de demanda registrada é dado em Watt (W). Com base na figura 1, existe um incremento da demanda registrada nos primeiros 15 minutos, de W para W, significando que foram colocadas em operação mais máquinas elétricas. A coluna da demanda registrada proporciona uma visão global do processo produtivo, mostrando o comportamento da utilização das máquinas ao longo do dia ou do mês. Estes dados podem ser usados como subsídios para análise de redução do tempo de ociosidade de máquina. Os sinais, em forma de pulsos, são obtidos por meio dos canais C1, C2 e C3, e ao serem multiplicados pelas constantes de medição apropriadas, são convertidas em parâmetros elétricos de potência ativa, potência reativa indutiva e potência reativa capacitiva, e disponibilizados nas colunas W, varind e varcap, respectivamente. As colunas varind e varcap estão diretamente relacionados com o fator de potência, visto na coluna FPot., da figura 1. Nesta coluna, tem um número junto com a letra L ou C. O número indica o valor do fator de potência registrado naquele momento, e a letra indica se naquele momento, a potência reativa está indutiva (L) ou capacitiva (C). Os dois últimos parâmetros, SH e SR, são informativos de índices de faturamento. A coluna SH informa o período de faturamento diferenciado para os consumidores com tarifação horo-sazonal. A letra F significa horário fora da ponta, e a letra P, horário de ponta. A coluna do SR informa qual o tipo de potência reativa está sendo cobrada naquele horário, sendo L para o reativo indutivo excedente, e C para o reativo capacitivo excedente. 5. Resultados e discussões Para demonstrar a aplicabilidade do relatório da memória de massa, foi realizada uma 4

5 análise da demanda registrada, de uma pequena empresa calçadista. A empresa divide a atividade de produção em dois períodos, o primeiro de 5:30h às 17:00h, e o segundo, das 22:00h até 5:30h do dia subseqüente. Visando facilitar o entendimento das análises, foram divididos os horários das atividades da empresas em período diurno, de ponta e noturno. As curvas apresentadas nos gráficos 1, 2 e 3 são referentes a dados obtidos em um dia típico de produção. Primeiramente, antes de se iniciar a análise de demanda, é necessário conhecer o contrato firmado entre a concessionária e a empresa. A empresa em estudo é optante pela tarifação horo-sazonal verde (tarifa diferenciada no período de ponta), a sua demanda contratada é de W, não sendo permitida alterações no período mínimo de um ano. A empresa tem atividades ao longo dos três turnos. No gráfico 1, tem-se o comportamento da demanda desde o início da produção, que acontece as 5:30h até o seu encerramento, as 17:00h. A linha verde representa a demanda contratada, enquanto que a linha vermelha indica a margem de tolerância de demanda de ultrapassagem de 10%, neste caso este valor é de W. Gráfico 1 Demanda registrada no período diurno. De acordo com gráfico 1, a curva da demanda registrada no período diurno da atividade industrial, têm as maiores demandas entre 8:00h e 10:30h. Neste intervalo de tempo a demanda registrada não atingiu a magnitude da demanda contratada de KW. Analisando, ainda, o gráfico 1, pode-se inferir que a produção não trabalha de forma uniforme, ocorrendo entradas e saídas constantes de máquinas, surgindo picos de demanda registrada. Desta forma, é prudente rever o processo produtivo e a programação de controle de produção. Mesmo assim, mantendo-se as características atuais de produção, a demanda contratada pode ser reduzida, devido à margem expressiva entre a demanda registrada e a margem de tolerância (linha vermelha), esta ação possibilita uma redução do custo da energia elétrica. A modalidade tarifária horo-sazonal verde, visa a interrupção das atividades produtivas no período de 17:30h às 20:30h (horário de ponta). Neste horário, as tarifas praticadas são diferenciadamente superiores as demais, tornando-se inviável a produção. A 5

6 demanda registrada no horário de ponta da empresa é mostrada no gráfico 2. Gráfico 2 Demanda registrada no período de ponta. A demanda registrada é reduzida de KW para KW no início do período de ponta. Pode-se inferir que houve o encerramento das atividades de produção. O gráfico 2 mostra o comportamento, principalmente, das atividades de escritório, sendo estas reduzidas gradativamente por volta das 20:15h. Após este período, permanecem somente as máquinas e equipamentos essenciais. Esta condição se mantém até as 22:00h, iniciando o período de produção noturno. Do gráfico 2, conclui-se que a empresa tem a preocupação de evitar as atividades de produção no período de ponta, sendo condizente com as primícias da tarifação horo-sazonal verde. No período noturno, a demanda registrada não apresenta valores significativos, devida à reduzida atividade industrial, como se observa no gráfico 3. Constata-se que neste período existe uma maior harmonia entre os processos do que no período diurno, pois a curva não apresenta, em grande parte, variações bruscas de demanda registrada. Gráfico 3 Demanda registrada no período noturno A atividade de produção noturna, geralmente, não apresenta demanda registrada que possam alcançar o limite de tolerância de ultrapassagem. Neste período, os estudos são focados na potência reativa, para manter o fator de potência acima de 0,92 capacitivo, que é o 6

7 valor mínimo para a não cobrança de multa por baixo fator de potência. Outra possibilidade da planilha do relatório da memória de massa é a de utilizar os recursos de gráficos das planilhas eletrônicas para traçar a curva de carga da instalação. Este tipo de gráfico possibilita a visualização do comportamento das cargas, durante o período considerado, facilitando a análise dos registros. O período para a elaboração de gráfico pode ser diário, semanal ou mensal, dependendo das necessidades do estudo. FIGURA 2 - Curva de carga. A figura 2 mostra uma curva de carga diária com os valores das demandas ativa, reativa capacitiva e indutiva. É possível observar eventos de demanda máxima, variação dos níveis de consumo, e ainda, a entrada e saída de operação dos bancos de capacitores. 6. Conclusão O aumento da concorrência e a busca da eficiência e rentabilidade têm obrigado as empresas a investir em inovações tecnológicas. Sem inovar, as empresas não conseguem competir, perdem a capacidade de gerar lucro, reduzem o seu tamanho de atuação e tendem a desaparecer do mercado. A inovação não significa somente criar um produto ou processo novo, mas também, aperfeiçoar o existente, a fim de obter vantagens competitivas. O estudo do relatório de memória da massa possibilita uma visão sistêmica do uso da energia elétrica, ao mesmo tempo em que faz o mapeamento de pontos não condizentes com a eficiência energética. Ao longo do trabalho de pesquisa, pode-se depreender que o relatório da memória de massa mostrou-se um eficiente documento de análises de parâmetros elétricos. Além disso, o relatório proporcionou subsídios, de forma indireta, para análise de todo o desenvolvimento da atividade de produção, como por exemplo, a indicação de períodos de ociosidade, oscilações de níveis de produção, e eventos não previstos, tais como, paralisações por falta de energia elétrica ou de quebra de máquinas. A eficiência energética requer a habilidade de criar meios de desenvolver competências para descobrir e controlar recursos, aplicando-os de forma produtiva. Neste sentido, é que o estudo e aplicação dos resultados das análises do relatório da memória de massa podem representar, principalmente para as MPE, uma vantagem competitiva. 7

8 Referências ALVAREZ, A. L. M. Uso racional e eficiência de energia elétrica: Metodologia para a determinação dos potenciais de conservação dos usos finais em instalações de ensino e similares. São Paulo, Dissertação de mestrado, escola politécnica, Universidade de São Paulo. BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA ANEEL. RESOLUÇÃO Nº 456, DE 29 DE NOVEMBRO DE Estabelece, de forma atualizada e consolidada, as Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica. Disponível em Acesso em 10 de maio de CAMPOS, VICENTE FALCONI. Gerencia da qualidade total: uma estratégia para aumentar a competitividade da empresa brasileira. Belo Horizonte: UFPB, Fundação Christiano, CREDER, HÉLIO. Instalações elétricas. 14ª ed. Rio de Janeiro: LTC, GELLER, H. O uso eficiente da eletricidade - uma estratégia de desenvolvimento para o Brasil. Rio de Janeiro: Instituto Nacional de Eficiência Energética, MAMEDE, JOÃO FILHO. Instalações Elétricas Industriais. 6ª ed. São Paulo: LTC, RUSSOMANO, VICTOR HENRIQUE. PCP: Planejamento e controle da produção. 6ª ed. São Paulo: Pioneira, SEBRAE SERVICO BRASILEIRO DE APOIO AS MICRO E PEQUENAS EMPRESAS. Fatores condicionantes e taxa de mortalidade de empresas no Brasil relatório de pesquisa. Brasília: SEBRAE, TUBINO, D. F. Manual de Planejamento e Controle da Produção. São Paulo: Atlas,