Quantos metros uma prensa térmica rotativa de sublimação pode produzir por dia? Guia para calcular a capacidade de produção com base na largura útil, velocidade, paragens e perdas

«Quantos metros esta máquina consegue imprimir por dia?» é a pergunta mais comum na aquisição de máquinas de transferência por sublimação com cilindro, e também a questão em que é mais fácil deixar-se enganar por um único valor de velocidade. Para obter resultados úteis para o planeamento da produção, é necessário ter em conta, no cálculo, a velocidade de funcionamento estável do equipamento, o tempo de funcionamento efetivo diário, a taxa de conformidade dos produtos acabados e a estrutura de alternância entre encomendas.

Este artigo segue a sequência «primeiro apresentar a fórmula, depois dar exemplos de cálculo e, por fim, explicar o método de registo no local». Os parâmetros relativos ao equipamento e à velocidade mencionados no texto provêm das páginas dos produtos correspondentes; o tempo de inatividade, a taxa de conformidade e a produção hipotética são todos pressupostos de cálculo e não representam valores médios medidos na fábrica de nenhum cliente.

Figura 1: Registo no local da produção contínua de tecido com o equipamento ZS-BD com tambor de 1000 mm e largura útil de 1900 mm; a velocidade no local pode atingir mais de 1000 m/h.

I. Primeiro, harmonizar os conceitos: a velocidade nominal não é igual à capacidade de produção diária

A tabela de parâmetros do equipamento apresenta normalmente a velocidade de referência na configuração padrão; a capacidade de produção efetiva real é calculada como «metros de produto acabado em conformidade ÷ tempo total do turno». Se a questão se referir a metros lineares, a largura da banda não deve ser multiplicada novamente no resultado;Se for necessário estimar a área de processamento, deve-se então multiplicar a quantidade de metros de produto aprovado pela largura efetiva da banda. Muitas controvérsias relativas ao planeamento da produção resultam da confusão entre metros lineares, metros quadrados e a velocidade máxima do equipamento, que são misturados num único valor.

II. Em primeiro lugar, é necessário compreender claramente os parâmetros padrão reais do equipamento

A velocidade, a largura da banda, o diâmetro dos cilindros e a potência variam significativamente entre os diferentes modelos, pelo que não se deve agrupar estes parâmetros numa tabela horizontal de difícil leitura. A seguir, apresentam-se os dados por modelo; todas as velocidades indicadas pertencem ao intervalo de referência do equipamento, sendo que a velocidade estável real deve ser determinada com base em amostras de tecido e registos no local.

• Máquina de cilindro de pequenas dimensões: Área de aquecimento efetiva: 200 × 700 mm;Cilindro pequeno com óleo termocondutor; velocidade de referência máxima de 40 m/h; potência total da máquina de 6 kW.
• Versão ZS-BA para vestuário:Largura útil selecionável de 1700 mm ou 1900 mm;diâmetro do tambor de 270–800 mm; velocidade de referência de 90–620 m/h; potência disponível em 13 / 15 / 28 / 45 / 68 kW.
• ZS-BD – Imagem 1: máquina real(configuração 1000 × 1900):largura útil de 1900 mm; diâmetro do cilindro de 1000 mm;faixa de velocidade do equipamento: 120–1200 m/h; registo de produção contínua no local superior a 1000 m/h.
• ZS-BD Versão Industrial:largura útil de 2200 mm;diâmetro do cilindro à escolha: 1000 mm, 1200 mm ou 1500 mm; velocidade de referência: 880–2000 m/h; configuração de potência: 96 / 120 / 146 kW.

Os parâmetros acima referem-se às especificações padrão do equipamento e não representam a velocidade de produção sustentável para todos os tipos de tecido. A composição do tecido, a gramagem, a cobertura do padrão, o papel de transferência, a tinta, a temperatura e as condições de acabamento podem afetar a velocidade estável. Em particular, no caso de tecidos de alta densidade ou padrões escuros de grande área, é necessário realizar primeiro uma amostragem para determinar os parâmetros de funcionamento que garantam uma produção estável.

Figura 1: Registo no local com a máquina em funcionamento:Nos registos de produção contínua no local, relativos ao equipamento apresentado na Figura 1, a configuração com o cilindro ZS-BD de 1000 mm e largura efetiva de 1900 mm atingiu mais de 1000 m/h.O que aqui se regista é a velocidade horária no local, o que não significa que todos os tecidos e encomendas possam manter a mesma velocidade durante todo o dia; a produção real continua a ser influenciada pelo tecido, gramagem, cobertura do padrão, temperatura, papel de transferência e compatibilidade entre o desenrolar e o enrolar.

III. A única fórmula prática para a capacidade de produção diária

Capacidade de produção diária entregável (metros) = Velocidade de funcionamento estável (metros/minuto) × Número de minutos efetivos de funcionamento diários × Taxa de conformidade do produto acabado

Nesta fórmula, o número de minutos efetivos de funcionamento deve ser calculado deduzindo do horário de trabalho o tempo de pré-aquecimento, troca de bobinas, limpeza, ajuste da máquina e paragens não programadas. A taxa de conformidade dos produtos acabados deve basear-se nos registos reais do mesmo lote de tecido, em vez de se utilizarem diretamente os valores de terceiros.

Figura 2: O operador verifica e ajusta o estado de funcionamento do equipamento no painel de controlo.

IV. Demonstração do cálculo com base numa hipótese clara

O exemplo de cálculo que se segue destina-se apenas a ilustrar a fórmula. Suponha-se a utilização da configuração de tambores de 600 mm do ZS-BA, com uma velocidade estável real de 4,5 metros/minuto (o que equivale a 270 m/h, situando-se dentro do intervalo de referência padrão deste modelo), um turno de trabalho de 8 horas e os seguintes tempos de exemplo:

• Tempo total do turno: 480 minutos
• Tempo de aquecimento: 45 minutos, com base nos dados da página do produto ZS-BA, que indicam um aquecimento até 200 °C em cerca de 45 minutos;Para outros modelos, consulte o equipamento real
• Duas trocas de lote: estimadas em 20 minutos cada, num total de 40 minutos
• Limpeza, carregamento de material e inspeção: 25 minutos
• Correção de anomalias e paragens breves: 30 minutos
• Taxa de conformidade dos produtos acabados (exemplo): 90%

Tempo de funcionamento efetivo = 480 – 45 – 40 – 25 – 30 = 340 minutos.

Capacidade de produção diária estimada = 4,5 × 340 × 90% = 1377 metros.

Os 1377 metros são o resultado do cálculo com base neste conjunto de pressupostos e não representam a produção diária padrão deste modelo de máquina. Se o mesmo equipamento funcionar apenas meio turno, houver mais mudanças de encomenda, a procura for claramente insuficiente ou a velocidade estável real for mais baixa, o resultado diminuirá em conformidade; se for utilizada uma velocidade estável mais elevada e se reduzirem as paragens, o resultado aumentará.Não é possível utilizar simultaneamente 4,5 metros/minuto e 340 minutos de tempo efetivo e, ao mesmo tempo, expressar este resultado como 300 a 600 metros.

V. Cálculo retroativo da velocidade do equipamento a partir da produção-alvo

Se o seu objetivo não for estimar a produção do equipamento, mas sim que já sabe quantos metros têm de ser entregues diariamente, pode calcular a velocidade estável necessária de forma inversa:

Velocidade necessária (metros/minuto) = Produção diária alvo ÷ (minutos de funcionamento efetivo × taxa de conformidade do produto acabado)

Por exemplo, se a meta for de 1 000 metros por dia, com 340 minutos de funcionamento efetivo e uma taxa de conformidade de 90%, a velocidade estável necessária será de cerca de 3,27 metros/minuto, ou seja, aproximadamente 196 m/h. Ao selecionar o equipamento, deve-se confirmar se este consegue manter essa velocidade de forma estável com tecidos reais, em vez de se basear apenas no valor máximo indicado na placa de identificação.

VI. Que fatores podem reduzir a produtividade real

1. Mudança de modelo e estabilização da temperatura

Após a mudança da largura da porta, do tecido ou do padrão, é necessário voltar a enfiar o tecido, ajustar a tensão e confirmar a temperatura. Quanto mais frequentes forem as mudanças de encomenda, maior será a proporção de tempo dedicada ao pré-aquecimento e aos testes de funcionamento. Agrupar as encomendas com o mesmo padrão e o mesmo tecido na programação da produção permite reduzir as esperas inúteis.

2. Tensão, correção de desvio e estado do tecido

O desvio, as rugas e o enrolamento irregular podem causar redução da velocidade, retrabalho ou o descarte de secções inteiras do tecido.As funcionalidades mencionadas na documentação do equipamento, tais como a alimentação e alinhamento automáticos, a correção automática de desvio, o enrolamento sincronizado e o enrolamento com dois rolos, são apenas condições de hardware; os resultados reais dependem ainda do estado do tecido e dos parâmetros. Para mais métodos de análise da tensão, consulte oGuia de controlo da tensão na estampagem contínua de tecidos de fibras sintéticas.

Figura 3: O operador verifica o estado do tecido à saída e decide se deve ajustar os parâmetros de avanço ou de tensão.

3. Incompatibilidade entre o equipamento de impressão a montante e o equipamento a jusante

A velocidade da máquina de cilindros deve estar em sintonia com a velocidade de saída da impressora, a largura do papel de transferência, a capacidade de bobinagem e desenrolagem e os processos subsequentes. Quando o fornecimento de papel a montante é insuficiente, a máquina de cilindros só pode reduzir a velocidade e aguardar.A largura do equipamento também não é, necessariamente, quanto maior, melhor: a utilização de máquinas demasiado largas para encomendas de largura reduzida aumenta o tempo de funcionamento em vazio e o desperdício devido ao corte das margens.

4. Volume das encomendas e procura efetiva

A capacidade do equipamento não é sinónimo da procura das encomendas.Quando os pedidos são insuficientes, mesmo que a máquina consiga funcionar a alta velocidade dentro dos parâmetros, não haverá metros suficientes para atingir a produção diária. Antes da aquisição, deve-se colocar numa mesma tabela o número previsto de dias de pedidos, a frequência de troca de pedidos e a capacidade de produção alvo.

VII. Registe a sua capacidade de produção real durante três a cinco dias

A primeira avaliação não deve basear-se em números estimados intuitivamente. Recomenda-se registar continuamente durante, pelo menos, três dias, anotando diariamente: hora de arranque, hora de início da alimentação, velocidade de funcionamento estável, tempo de troca de bobinas e de encomendas, motivo da paragem, metros produzidos, metros a retrabalhar e metros conformes. Por fim, calcule o tempo efetivo real e a taxa de conformidade utilizando a fórmula.

Se não houver registos de produção experimental, só será possível elaborar o orçamento com base em hipóteses conservadoras; assim que houver dados do equipamento ou do cliente, as hipóteses devem ser substituídas por registos reais. Para saber se diferentes tecidos são adequados para a sublimação, consulte oGuia de Adequação de Tecidos para Sublimação;quanto ao consumo de energia e à estabilidade do equipamento, pode consultar oGuia para uma produção em série estável e para a poupança de energia e redução do consumo.

Perguntas frequentes

Será que um cilindro de 600 mm consegue realmente produzir 600 metros por dia?

Não é possível responder diretamente com base apenas no diâmetro do cilindro. Os 600 metros podem resultar de um volume de encomendas reduzido, turnos curtos ou paragens frequentes, ou ainda de uma velocidade de produção mais baixa e estável.Após o cálculo com base na velocidade estável, no número de minutos efetivos e na taxa de conformidade real, os 600 metros representam apenas o resultado de um cenário específico, não constituindo um padrão do equipamento.

Uma largura maior implica necessariamente um maior número de metros?

Se estivermos a comparar a metragem linear, a mesma velocidade e o mesmo tempo de funcionamento, as máquinas de largura grande e estreita percorrem a mesma metragem por dia; no entanto, as máquinas de largura grande cobrem uma área maior por metro. Se a encomenda for, por si só, muito estreita, a utilização de equipamento demasiado largo não aumentará automaticamente as vendas efetivas, mas sim o tempo de inatividade, o consumo de energia e o desperdício de bordas.

Deve utilizar-se a velocidade máxima nos cálculos?

A velocidade máxima não deve ser aplicada diretamente no planeamento da produção. Deve utilizar-se a velocidade que permita uma produção contínua e estável com o tecido, o padrão e os critérios de aceitação do cliente em questão, e deve realizar-se, pelo menos, um teste de passagem contínua do tecido.

Sendo todos os números hipotéticos, o artigo ainda tem valor de referência?

Sim. O artigo fornece fórmulas que podem ser recalculadas, campos que devem ser registados e métodos de retroprojeção. Desde que se indique claramente quais os números que provêm dos parâmetros do produto e quais provêm de pressupostos de cálculo, os responsáveis pelas compras poderão substituir os exemplos pelos seus próprios dados e obter resultados reais.

Resumo: a velocidade máxima indicada na placa de identificação do equipamento apenas indica o limite de capacidade, não podendo ser considerada diretamente como a capacidade de produção diária. Deve-se primeiro confirmar a velocidade estável, depois registar o tempo de funcionamento efetivo e, por fim, converter a metragem de produto acabado utilizando a taxa de conformidade real. Só os números calculados desta forma são adequados para a elaboração de orçamentos, planeamento da produção e seleção de modelos.A configuração específica do equipamento pode ser confirmada emCalandra de sublimação por cilindro industrial ZS-BD, Versão para vestuário ZS-BA e Cálculo do retorno do investimento do equipamento.