DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE UM APLICATIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CÁLCULOS DE PRODUÇÃO DO SETOR DE FIAÇÃO DE ALGODÃO

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1 DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE UM APLICATIVO PARA DETERMINAÇÃO DE CÁLCULOS DE PRODUÇÃO DO SETOR DE FIAÇÃO DE ALGODÃO Arissa S. Miashita (1) ; Flávio A. Souza (2) ; Muriel S. Godoi (3) ; Caroline A. Cionek (4) (1) Estudante;Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana, PR; arissasumikawam@hotmail.com; (2) Professor;Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana, PR; fsouza@utfpr.edu.br; (3) Professor;Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana, PR; muriel@utfpr.edu.br; (4) Professora;Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Apucarana, PR; carolinecionek@utfpr.edu.br Resumo A utilização de aplicativos em dispositivos móveis está presente em pequenas ações cotidianas, desta forma pesquisas e desenvolvimentos são realizadas e fomentadas nas diversas áreas do conhecimento. No setor industrial têxtil há diversas atividades envolvidas, destacando a fiação de algodão, onde a linha de produção possui equipamentos que necessitam de cálculos de produção para o ideal dimensionamento ou planejamento e controle de produção. Neste trabalho desenvolveu-se um aplicativo (APP) Android que consiste em uma calculadora para o cálculo de produção de equipamentos de fiação de algodão, por meio de uma simples substituição numérica em campos específicos, em tempo real. A metodologia utilizada foi por meio de conceitos do desenvolvimento de aplicativos moveis para plataforma Android. Adicionalmente, o aplicativo apresenta ícone específico com a teoria referente a tecnologia da fiação em cada setor e fórmulas para a realização dos cálculos, auxiliando os cálculos de produção nos diversos setores do fluxo de produção de uma fiação de algodão. Palavras-chave: Calculadora Têxtil. Fiação de Algodão. Aplicativo Android. Área Temática: Gestão da Cadeia Têxtil. DEVELOPMENT AND CONSTRUCTION OF AN APP FOR DETERMINATION OF PRODUCTION CALCULATIONS OF THE COTTON SPINNING Abstract The use of applications on mobile devices is present in small daily actions, therefore researches and developments are carried out and fostered in various areas of knowledge. In textile industrial sector there are several activities involved, highlighting cotton spinning, where the production line has equipment that requires production calculations for the ideal sizing or production planning and control. In this work an Android application (APP) was developed, which consists of a calculator to estimate the production of cotton spinning equipment, a simple numerical substitution in specific fields, in real time. The methodology used was through development concepts for mobile application development using Android Platform. In addition, the application presents a specific icon with the theory of spinning technology in each sector and formulas to conduct calculations, helping the production calculations in the various sectors of the production flow of a cotton spinning mill. Key words: Textile Calculator. Cotton Spinning. Android Application.

2 1. Introdução A utilização de aplicativos em dispositivos móveis está presente em pequenas ações cotidianas, desta forma pesquisas e desenvolvimentos são realizadas e fomentadas nas diversas áreas do conhecimento. No setor industrial têxtil há diversas atividades envolvidas, destacando a fiação de algodão, onde a linha de produção possui equipamentos que necessitam de cálculos de produção para o ideal dimensionamento ou planejamento e controle de produção. Neste trabalho desenvolveu-se um aplicativo (APP) Android que consiste em uma calculadora para o cálculo de produção de equipamentos de fiação de algodão (Sala de abertura, carda, passador, reunideira, penteadeira, maçaroqueira, filatório anel, conicaleira, filatório rotor e filatório jato de ar), por meio de uma simples substituição numérica em campos específicos, em tempo real. 2. Problema de Pesquisa e Objetivo 2.1. Problema da Pesquisa Em atividades desenvolvidas no planejamento industrial têxtil já existem relações que facilitam os cálculos de produção, onde as ferramentas de cálculos são planilhas de softwares (Excel), softwares desenvolvidos pela equipe de tecnologia de informação (ERP S), tabelas formuladas e recentemente, a disponibilização de ferramentas online publicadas em determinados web sites, no entanto, todos estes não dispensam o uso de computador ou dispositivo similar, limitando seu uso em espaços específicos. Quando do uso de calculadora tradicional a limitação está na memorização das fórmulas. Visando praticidade necessita-se de um aplicativo que possua um sistema operacional para dispositivos móveis, de forma que possibilite cálculos de produção nos diversos ambientes de uma organização, proporcionando rápido acesso aos cálculos, teorias e fórmulas, com aplicação direta na rotina de produção Objetivo da Pesquisa Produzir aplicativo (APP) Android que consiste em uma calculadora virtual para o cálculo de produção em equipamentos do setor industrial têxtil, por meio de uma simples substituição numérica em campos específicos, em tempo real.

3 3. Revisão Bibliográfica 3.1 Fiação de Algodão Segundo a Rieter (2014) existem 4 tecnologias de sistemas de fiação, sendo eles: RingSpinning (Fiação anel), CompactSpinning (Fiação Compacto), Rotor Spinning (Fiação Rotor) e Air-Jet Spinning (Fiação Jato de Ar). Segue uma breve descrição de cada sistema: Fiação Anel (RingSpinning) Denominado sistema convencional, o mesmo utiliza o princípio básico de estirar e torcer uma massa fibrosa. Possui flexibilidade de produção de fios grossos a fios finos especiais, com aplicação mais universal no vestuário, roupas íntimas e também em uma gama de tecidos de casa. Este sistema pode ser subdividido em processos de preparação convencional cardado e convencional penteado. Fiação Compacto (CompactSpinning) Utiliza o mesmo princípio de estiragem e torção do sistema convencional, no entanto o sistema de compactação promove uma sucção na estrutura do fio retirando o ar existente entre as fibras, possibilitando-as se agregar e aumentar sua coesão fibra a fibra, absorve as pontas de fibras na formação do fio, reduzindo a pilosidade e irregularidades, melhorando o rendimento da fibra e produzindo uma estrutura perfeita, aumentando sua resistência e possibilitando produzir fios extremamente finos, aplicados em produtos de alta qualidade, camisarias e roupas de cama com alta densidade. Fiação Rotor(Rotor Spinning) A formação dos fios se dá pelo entrelaçamento das fibras no interior de uma turbina denominada Rotor. Este sistema tem alta flexibilidade para a produção de fios grossos e finos. É muito utilizado para a produção de fios para a confecção de índigo (denim), workwear robustos, têxteis para o lar, aplicações técnicas e industriais. Fiação Jato de Ar(Air-Jet Spinning) O processo consiste na fita de passador passar por um trem-de-estiragem e entrar na tubeira, onde a parte frontal das fibras formam o núcleo do fio e a parte traseira das fibras envolve o núcleo das fibras subsequentes devido a ação de um turbilhão de ar formado no interior da unidade fiadora. Os fios são aplicados em malha e em roupas de cama em processos de tecidos planos. Os quatro processos tem em comum as primeiras etapas que consistem, primeiramente, na linha de abertura, em seguida carda e passador I. Após o primeiro passador

4 cada processo difere-se pelas etapas posteriores, conforme visualizado na figura 1, fluxos de produção. Destaca-se que no processo penteado os filatórios podem ser anéis convencionais ou anéis compactos (AGUIAR NETO, 1996). Figura 1 Fluxos de Produção Conforme figura 1, fluxos de Produção, no processo anel cardado, após o passador I, o processo segue para o passador II, maçaroqueira, filatório anel, conicaleira, vaporizadeira, Embalagem e Expedição. Diferente do processo anel penteado (convencional penteado ou compacto) que segue o processo na reunideira, penteadeira, passador II, maçaroqueira, filatório anel, conicaleira, vaporizadeira, Embalagem e Expedição, resultando em um fio mais homogêneo e de melhor qualidade que o processo anterior. O processo rotor e jato de ar são processos mais curtos, ambos passam pelo passador II e em seguida filatório rotor ou filatório jato de ar, respectivamente, vaporizadeira e segue para Embalagem e Expedição Cálculos de Produção do Setor de Fiação de Algodão Dentro do setor de fiação de algodão há diversos fatores controláveis que influenciam no cálculo de produção. O tipo de processo, título do fio, matéria-prima, grau de torção, porcentagem de perda e outros são alguns destes fatores.

5 Dessa forma, faz-se necessários os cálculos de produção que envolvam todos estes componentes para que o resultado seja o mais próximo da realidade possível. Assim para a realização destes cálculos se faz o uso das denominadas fórmulas de produção do setor de fiação de algodão. Por meio de um conjunto de funções é possível estimar valores de grandezas que determinam a quantidade produzida de fios em unidades de medida em massa por tempo, como por exemplo: quilograma por hora (kg/h), quilograma por dia (kg/dia) e quilograma por mês (kg/mês). Estas, de suma importância para o conhecimento gerencial de uma indústria de fiação. Assim, a Figura 2 a seguir, mostra o fluxo da matéria-prima em um processo produtivo. Figura 2 Fluxo da Matéria-Prima Nessas funções, ao ter o conhecimento de duas das variáveis, pode-se determinar uma terceira variável, tornando possível calcular previsão de produção de fios com dados de peso da matéria-prima e percentual de quebra, assim como calcular previsão de matéria-prima por meio dos dados de quebra e peso do fio, e por fim calcular a quebra com os dados de matériaprima e produção de fios. Devido as linhas de aberturas das fiações possuírem equipamentos com produções prédeterminadas em Kg/hora, definiu-se programar os cálculos relacionados à matéria-prima, quebras e produção de fios. Desta forma, definiu-se como prioridade para cálculo a determinação de previsões de matéria-prima, onde ao se definir as variáveis de necessidade de produção de fios e previsão de quebras o se tem o respectivo cálculo. A Equação 1, descreve a função matemática do cálculo previsão de matéria-prima para o processo. 100% % Q PMP Kg = PF/( ) 100 (1) Onde, PMP Peso da Matéria-Prima (quilogramas)

6 PF Peso do Fio (quilogramas) %Q Percentual de Quebra da Matéria-Prima Destacam-se também as formulas de torção, pois sabe-se que os fios de algodão são torcidos no processo de fiação para que adquiram resistência e não se rompam com facilidade. Logo, segundo Fibracel (2000) a Equação 2 descreve a função matemática do cálculo de torção dos fios. Onde, TPM = 39,37 αe Ne (2) TPM Torção Por Metro e Coeficiente de Torção Ne Título do Fio Segundo FIBRACEL (2000) a Equação 3 a seguir, descreve o cálculo da velocidade do primeiro cilindro em metros por minuto, ou seja, através desta se determina a velocidade de saída do material processado. Onde, V = RPM TPM (3) V Velocidade (metros/minuto) RPM Rotação Por Minuto TPM Torção Por Metro A estiragem consiste no alongamento dos fios, e tem a finalidade de aderir resistência ao material. Sua função matemática está descrita a seguir na Equação 4. Onde, E = Pe (100 %Q) D Ps 100 (4) E Estiragem Pe Peso de entrada Ps Peso de saída D Dublagem de alimentação %Q Percentual de quebra

7 Por fim, a Equação 5, segundo FIBRACEL (2000) descreve a função base utilizada para os cálculos de produção e reúne todas as informações necessárias e conforme a especificação de cada máquina/etapa. P = Onde, (V 0,59 60 min 24 oras N fusos Ef) (Ne 1000) (5) Produção Produção de fios em quilo por dia V - Velocidade de saída (metros/minuto) NºFusos Quantidade de fusos Ef Eficiência (Ex: 92%, deve-se utilizar 0,92) Ne - Título Inglês 3.3. Ambiente Integrado de Desenvolvimento Android Studio O Android Studio é o ambiente de desenvolvimento integrado (IntegratedDevelopmentEnvironment - IDE) oficial para o desenvolvimento de aplicações móveis para a plataforma Android. Esse IDE, que utiliza como base o IntelliJ IDEA, foi lançado em 2013 em substituição ao ambiente Elipse ADT adotado anteriormente como padrão (DEITEL, 2016). Figura 4 Captura de tela do IDE Android Studio

8 O ambiente completo consiste em um editor InteliJ IDE com pluginandroid Studio, um kit de desenvolvimento de software Android (Software Development Kit - SDK) e um emulador da plataforma Android com uma imagem do sistema para a execução de testes durante o desenvolvimento. 4. Metodologia Os métodos utilizados para a realização desta pesquisa foram o indutivo e o estudo de caso. Indutivo, porque o conhecimento é fundamentado por meio de experiência, não levando em conta princípios pré-estabelecidos. Estudo de caso, porque serão utilizados conceitos teóricos correlacionados aos dados do setor têxtil. O desenvolvimento e construção da calculadora virtual de produção do setor de fiação deu-se por meio da ferramenta de desenvolvimento Android Studio e constituído por meio de programação em linguagem Java. A metodologia utilizada foi primeiramente estabelecer os cálculos mais utilizados, para que posteriormente esses fossem inseridos no aplicativo utilizando o SDK Android. Adicionalmente, o aplicativo apresenta ícone específico com a teoria referente a tecnologia da fiação em cada setor e fórmulas para a realização dos cálculos de produção, auxiliando os cálculos têxteis de produção nos diversos setores do fluxo de produção de uma fiação de algodão. 5. Análise dos Resultados O IDE utilizado para o desenvolvimento, Android Studio, permite a utilização de modelos iniciais predefinidos para o layout da interface. Dessa maneira, foi utilizado o modelo NavigationDrawer que pode ser observado na Figura 5. Figura 5 Tela de abertura e menu deslizante lateral

9 Ele fornece uma tela inicial (a) que apresenta o aplicativo e, quando o usuário aciona ícone do menu no canto superior esquerdo, um menu lateral deslizante é exibido para a seleção das diferentes opções de calculadoras (b) (c). Ao selecionar uma das calculadoras possíveis, por exemplo, Filatório Anel, a calculadora é exibida e o menu oculto. A Figura 6 apresenta o funcionamento da calculadora de Filatório Anel (a). Após preencher todos os campos solicitados (b), o usuário deverá pressionar o botão Calcular e o resultado será exibido no campo de resultado localizado na parte inferior da tela (c). Figura 6 Funcionamento da calculadora Filatório Anel

10 (a) (b) (c) Caso o usuário não preencha todos os campos solicitados, como na Figura 7 (a) e selecione o botão Calcular uma mensagem de erro é exibida ao usuário indicando os campos faltantes (b), prevenindo, assim, a ocorrência de erros durante a realizaçãodos cálculos. Adicionalmente, o usuário tem a opção de visualizar a teoria referente ao cálculo realizado selecionando o botão redondo com a figura com de um capelo, no canto inferior direito da tela (c).

11 Figura 7 Tratamento de erros e exibição da teoria (a) (b) (c) O aplicativo obtido como resultado desse projeto apresenta dez calculadoras. Todas elas funcionam de maneira análoga à calculadora Filatório Anel, apresentada em detalhes.são elas: sala de abertura, carda, passador, reunideira, penteadeira, maçaroqueira, filatório anel, conicaleira, filatório rotor e filatório jato de ar (Figura 8). Figura 8 Calculadoras disponibilizadas pelo aplicativo

12 6. Conclusão Conclui-se que o objetivo principal deste projeto de pesquisa foi atingido, pois conforme resultados apresentados elaborou-se um aplicativo (APP) Android que consiste em uma calculadora virtual para o cálculo de produção em equipamentos do setor industrial têxtil, por meio de uma simples substituição numérica em campos específicos, em tempo real. Salienta-se que este trabalho é conteúdo intermediário de um plano de trabalho que visa o desenvolvimento de cálculos de produção de outros setores da indústria têxtil, tais como malharia, tecelagem e beneficiamento, assim como, outras aplicações relacionada a própria fiação, como exemplo a determinação de composição em mistura de fibras. A calculadora será disponibilizada para smartphones com sistema operacional Android, de forma que alunos e profissionais poderão realizar download do aplicativo e utiliza-los durantes as aulas ou em seu meio profissional, consolidando conceitos de tecnologia da fiação, onde alunos poderão compreender a influência de cada variável utilizada em cálculos de produção e os profissionais poderão realizar cálculos instantâneos no interior de unidades de produção objetivando o desenvolvimento de projetos, planejamento ou controle de produção. 7. Referências AGUIAR NETO, Pedro Pita. Fibras têxteis. Rio de Janeiro, RJ: SENAI, v. 1, DEITEL, P.; DEITEL, H.; WALD, A. Android 6 para programadores: uma abordagem baseada em aplicativos. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, FIBRACEL 2000, Fibra Cortada de Viscose Manual Técnico para Fiações. Disponível em:< Viscose.pdf>. Acesso em: 12 jan RIETER 2014.RieterProducts. Disponível em: < Acesso em: 04 dez Agradecimentos Este projeto teve apoio do Edital 015/2015 PROGRAD - Programa de Bolsas para o Desenvolvimento de Recursos Educacionais Abertos do Programa de Bolsas de Fomento às Ações de Graduação da PROGRAD, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.