Aplicação da metodologia DMAIC para a redução do número de defeitos numa empresa produtora de pás eólicas

Abstract

A crise energética enfrentada globalmente tem impulsionado uma procura cada vez maior por energia eólica, apresentando desafios significativos para as empresas do setor. Devido ao facto de esta indústria ser relativamente recente, os seus processos produtivos são ainda predominantemente manuais e exibem alta variabilidade, exigindo especial atenção em relação à qualidade e consistência dos mesmos. Este projeto consistiu na aplicação da metodologia DMAIC para a redução de defeitos e do tempo de reparação numa empresa líder na fabricação de pás para turbinas eólicas. Durante as fases de medição e análise, foram recolhidos dados para compreender o desempenho do processo e identificar as causas subjacentes ao problema identificado. Esses dados foram analisados por meio de várias técnicas estatísticas e análises gráficas, e com recurso a um dashboard no Microsoft Power BI, que permitiu identificar as áreas críticas relacionadas com cada tipo de defeito. No final do projeto, foi possível reduzir significativamente o tempo de reparação de cada Shell em 25%, e diminuir consideravelmente a frequência média de defeitos por pá. Para as ondas na aba do molde a redução foi de 57%, enquanto que para as ondas central web a melhoria foi de 71%. Para além disso, houve uma redução de 37% nas ondas do trailing edge e do trailing edge bonding cap. Já a frequência média de hotspots por pá diminuiu em 63%. Embora tenha existido um decréscimo na frequência média por pá do defeito resin pool (11%), este não foi considerado estatisticamente significativo como para os resultados anteriormente mencionados. Estes resultados mostram a eficácia da abordagem DMAIC na identificação e resolução de problemas no processo de fabricação de pás eólicas. As melhorias obtidas proporcionaram à empresa benefícios importantes em termos de qualidade do produto, redução de tempo de reparação e aumento da eficiência operacional. No entanto, são necessárias investigações adicionais para compreender a maior ocorrência de alguns defeitos, como é o caso da fibra dobrada, que teve um aumento de 143%, e das áreas brancas, que subiram 52% face à situação inicial.

The globally faced energy crisis has been driving an increasing demand for wind energy, presenting significant challenges for companies in the sector. Due to the industry's relative novelty, its manufacturing processes are still predominantly manual and exhibit high variability, requiring special attention to quality and consistency. This project aimed to apply the DMAIC methodology to reduce defects and repair time in a leading company that produces blades for wind turbines. During the measurement and analysis phases, data were collected to understand the process performance and identify the underlying causes of the identified problem. These data were analysed using various statistical techniques and graphical analyses, aided by a Microsoft Power BI dashboard that helped identify critical areas related to each type of defect. By the end of the project, it was possible to significantly reduce the repair time of each shell by 25%, and to considerably decrease the average frequency of defects per blade. The reduction in wrinkles on the mould's edge was 57%, while for wrinkles on the central web, the improvement reached 71%. Furthermore, there was a 37% reduction in wrinkles on the trailing edge and trailing edge bonding cap. The average frequency of hotspots per blade also decreased by 63%. Although there was a decrease in the average frequency per blade of the resin pool defect (11%), this was not considered statistically significant as for the previously mentioned results. These results demonstrate the effectiveness of the DMAIC approach in identifying and resolving issues in the production process of wind turbine blades. The achieved improvements have provided significant benefits to the company in terms of product quality, reduced repair time, and increased operational efficiency. However, further investigations are necessary to understand the increased occurrence of some defects, such as a 143% increase in wrinkles folded or crushed and a 52% growth in dry glass compared to the initial situation.