A melhoria de qualidade e redução de custos para produtos e processos industriais pode ser realizada utilizando-se métodos de otimização experimental. Esta dissertação apresenta um método estruturado para a otimização do processo de classificação de couro wet blue usando em forma integrada as ferramentas de Análise de Sistemas de Medição e Projeto de Experimentos aplicado a variáveis discretas. O couro sofre vários processos químicos e mecânicos até chegar no estágio final de couro acabado sendo os principais estágios; os de wet blue, semi-acabado e acabado. O primeiro deles consiste na preparação da derme para o curtimento com o objetivo de tornar o couro imputrescível. O segundo processo, que transforma o couro em um produto semi-acabado, confere as características de maciez, resistência, cor e espessura e por último no processo de acabamento se obtêm as características finais de textura, brilho, toque superficial e valores técnicos exigidos pelos clientes como resistências a fricção, flexão, solidez a luz e adesão. O principal objetivo do trabalho é otimizar o processo de classificação no estágio wet blue a fim de reduzir o índice de refugos por classificação errada no produto acabado, sem aumentar o desperdício por refugar matéria-prima na origem. O método é ilustrado com um caso em uma Indústria Curtidora da região do Vale do Sinos em Rio Grande do Sul. Historicamente, existiam refugos no produto acabado que constituíam o principal problema de qualidade da indústria e um dos fatores de maior peso no custo da não qualidade. O estudo do Sistema de Medição permitiu modelar um treinamento aplicado aos classificadores de couro e estabelecer um sistema de indicadores que permitiu acompanhar a evolução ao longo do estudo. A aplicação do Projeto de Experimentos serviu para definir a melhor prática de classificação que conduziu à diminuição de erros por classificação errada. Os dados coletados ao longo da implantação permitiram apresentar conclusões comparando a situação antes e depois. Assim, verificou-se, com a implantação das medidas sugeridas com este estudo, uma redução de 60 % no índice de refugos por classificação errada no produto acabado e semi-acabado que traduzido a valores financeiros representou 420.000 reais por ano. / Quality improvement and cost reduction for manufacturing process and products can be executed using experimental optimization methodology. This Dissertation shows a structured method to optimize the sorting process of wet blue leather using at the same time the Measure Analysis System and Design of Experiment tools, both of them applied to discrete variables. Chemical and mechanical process, are applied to the hides to get a finish leather product, being the main steps; wet blue, crust and finish. The first consists in the preparation of the skin for the tanning to avoid the rottenness of the leather. The second process, which transforms the wet blue in a crust, gives to the leather the softness, resistance, color and substance and finally, the finishing process gives the final characteristic of texture, shine, touch and technical values required by the customers, like rubbing, bending, color fastness and adhesion. The main objective of the work is to optimize the sorting process in wet blue in order to reduce the rejects due sorting errors on the finished leather without increase the waste of good material at the origin. The method is illustrated with a case in a Tannery Industry located in Vale do Sinos area in Rio Grande do Sul. Historically, there were rejects in finished leather which created the main problems of Quality and one of the causes of greater importance of non-quality cost. The Measure Analysis System allowed to model a training applied to the leather sorters and establish a group of index to follow up the evolution of the study. The application of the Design of Experiments served to define the best practice of sorting which led to the reduction of sorting errors. Conclusions were shown during the implementation obtained by the collected data, comparing the previous situation with the present. In this way it was possible to verify, with the implementation of the suggested rules, a reduction of 60 % of the rejects index caused by sorting errors which means 180.000 u$s per year.

A melhoria de qualidade e redução de custos para produtos e processos industriais pode ser realizada utilizando-se métodos de otimização experimental. Esta dissertação apresenta um método estruturado para a otimização do processo de classificação de couro wet blue usando em forma integrada as ferramentas de Análise de Sistemas de Medição e Projeto de Experimentos aplicado a variáveis discretas. O couro sofre vários processos químicos e mecânicos até chegar no estágio final de couro acabado sendo os principais estágios; os de wet blue, semi-acabado e acabado. O primeiro deles consiste na preparação da derme para o curtimento com o objetivo de tornar o couro imputrescível. O segundo processo, que transforma o couro em um produto semi-acabado, confere as características de maciez, resistência, cor e espessura e por último no processo de acabamento se obtêm as características finais de textura, brilho, toque superficial e valores técnicos exigidos pelos clientes como resistências a fricção, flexão, solidez a luz e adesão. O principal objetivo do trabalho é otimizar o processo de classificação no estágio wet blue a fim de reduzir o índice de refugos por classificação errada no produto acabado, sem aumentar o desperdício por refugar matéria-prima na origem. O método é ilustrado com um caso em uma Indústria Curtidora da região do Vale do Sinos em Rio Grande do Sul. Historicamente, existiam refugos no produto acabado que constituíam o principal problema de qualidade da indústria e um dos fatores de maior peso no custo da não qualidade. O estudo do Sistema de Medição permitiu modelar um treinamento aplicado aos classificadores de couro e estabelecer um sistema de indicadores que permitiu acompanhar a evolução ao longo do estudo. A aplicação do Projeto de Experimentos serviu para definir a melhor prática de classificação que conduziu à diminuição de erros por classificação errada. Os dados coletados ao longo da implantação permitiram apresentar conclusões comparando a situação antes e depois. Assim, verificou-se, com a implantação das medidas sugeridas com este estudo, uma redução de 60 % no índice de refugos por classificação errada no produto acabado e semi-acabado que traduzido a valores financeiros representou 420.000 reais por ano. / Quality improvement and cost reduction for manufacturing process and products can be executed using experimental optimization methodology. This Dissertation shows a structured method to optimize the sorting process of wet blue leather using at the same time the Measure Analysis System and Design of Experiment tools, both of them applied to discrete variables. Chemical and mechanical process, are applied to the hides to get a finish leather product, being the main steps; wet blue, crust and finish. The first consists in the preparation of the skin for the tanning to avoid the rottenness of the leather. The second process, which transforms the wet blue in a crust, gives to the leather the softness, resistance, color and substance and finally, the finishing process gives the final characteristic of texture, shine, touch and technical values required by the customers, like rubbing, bending, color fastness and adhesion. The main objective of the work is to optimize the sorting process in wet blue in order to reduce the rejects due sorting errors on the finished leather without increase the waste of good material at the origin. The method is illustrated with a case in a Tannery Industry located in Vale do Sinos area in Rio Grande do Sul. Historically, there were rejects in finished leather which created the main problems of Quality and one of the causes of greater importance of non-quality cost. The Measure Analysis System allowed to model a training applied to the leather sorters and establish a group of index to follow up the evolution of the study. The application of the Design of Experiments served to define the best practice of sorting which led to the reduction of sorting errors. Conclusions were shown during the implementation obtained by the collected data, comparing the previous situation with the present. In this way it was possible to verify, with the implementation of the suggested rules, a reduction of 60 % of the rejects index caused by sorting errors which means 180.000 u$s per year.

A melhoria de qualidade e redução de custos para produtos e processos industriais pode ser realizada utilizando-se métodos de otimização experimental. Esta dissertação apresenta um método estruturado para a otimização do processo de classificação de couro wet blue usando em forma integrada as ferramentas de Análise de Sistemas de Medição e Projeto de Experimentos aplicado a variáveis discretas. O couro sofre vários processos químicos e mecânicos até chegar no estágio final de couro acabado sendo os principais estágios; os de wet blue, semi-acabado e acabado. O primeiro deles consiste na preparação da derme para o curtimento com o objetivo de tornar o couro imputrescível. O segundo processo, que transforma o couro em um produto semi-acabado, confere as características de maciez, resistência, cor e espessura e por último no processo de acabamento se obtêm as características finais de textura, brilho, toque superficial e valores técnicos exigidos pelos clientes como resistências a fricção, flexão, solidez a luz e adesão. O principal objetivo do trabalho é otimizar o processo de classificação no estágio wet blue a fim de reduzir o índice de refugos por classificação errada no produto acabado, sem aumentar o desperdício por refugar matéria-prima na origem. O método é ilustrado com um caso em uma Indústria Curtidora da região do Vale do Sinos em Rio Grande do Sul. Historicamente, existiam refugos no produto acabado que constituíam o principal problema de qualidade da indústria e um dos fatores de maior peso no custo da não qualidade. O estudo do Sistema de Medição permitiu modelar um treinamento aplicado aos classificadores de couro e estabelecer um sistema de indicadores que permitiu acompanhar a evolução ao longo do estudo. A aplicação do Projeto de Experimentos serviu para definir a melhor prática de classificação que conduziu à diminuição de erros por classificação errada. Os dados coletados ao longo da implantação permitiram apresentar conclusões comparando a situação antes e depois. Assim, verificou-se, com a implantação das medidas sugeridas com este estudo, uma redução de 60 % no índice de refugos por classificação errada no produto acabado e semi-acabado que traduzido a valores financeiros representou 420.000 reais por ano. / Quality improvement and cost reduction for manufacturing process and products can be executed using experimental optimization methodology. This Dissertation shows a structured method to optimize the sorting process of wet blue leather using at the same time the Measure Analysis System and Design of Experiment tools, both of them applied to discrete variables. Chemical and mechanical process, are applied to the hides to get a finish leather product, being the main steps; wet blue, crust and finish. The first consists in the preparation of the skin for the tanning to avoid the rottenness of the leather. The second process, which transforms the wet blue in a crust, gives to the leather the softness, resistance, color and substance and finally, the finishing process gives the final characteristic of texture, shine, touch and technical values required by the customers, like rubbing, bending, color fastness and adhesion. The main objective of the work is to optimize the sorting process in wet blue in order to reduce the rejects due sorting errors on the finished leather without increase the waste of good material at the origin. The method is illustrated with a case in a Tannery Industry located in Vale do Sinos area in Rio Grande do Sul. Historically, there were rejects in finished leather which created the main problems of Quality and one of the causes of greater importance of non-quality cost. The Measure Analysis System allowed to model a training applied to the leather sorters and establish a group of index to follow up the evolution of the study. The application of the Design of Experiments served to define the best practice of sorting which led to the reduction of sorting errors. Conclusions were shown during the implementation obtained by the collected data, comparing the previous situation with the present. In this way it was possible to verify, with the implementation of the suggested rules, a reduction of 60 % of the rejects index caused by sorting errors which means 180.000 u$s per year.

Background: The industrial economy has been dominated by a one-way production and consumption model. Closing loops for materials has seen an upswing in popularity. The focus though has been on the environmental aspects instead of the economic benefits from implementing closed loops. With an increasing PVC consumption, the interest of implementing a closed loop of material management is increasing. PVC is a highly desired thermoplastic material because of its low cost and high performance. The high performance of PVC causes the materials to have a long lifetime which delays the end-of-life waste management. The option to utilize landfilling to deal with the accumulating waste has become a less acceptable option because of higher costs, environmental dangers, and decreasing availability of landfilling areas. When recycling PVC, it is important to ensure a high accuracy within the sorting process. A lower purity in the recycling process could lead to a lower quality of the material. With the increasing worldwide demand for PVC, which exceeds 35 million metric tons per year, the demand for a robust waste material management is high. Objectives: The objective with this master thesis is to provide a deeper understanding of the affects of introducing a closed loop of material management of PVC by optimizing the upscaling sorting process based on a maximization of the savings and the CO2 emission savings. Methods: An optimization model was developed based on previous literature regarding optimizing sorting processes and recycling processes. Different scenarios were set up to try to optimize the savings and CO2 emission savings for an upscaling sorting process of PVC. The scenarios were based on different changes in different variables. The model and the scenarios were implemented at a case study. The case study was made at the PVC-floor company Tarkett in Ronneby. Results: The different scenarios were compared based on their monthly savings and monthly CO2 emission savings. The results showed that when dealing with a larger volume of incomed material, a more capital-intensive solution should be implemented. It also showed that an upscaling of a sorting process in PVC-floor recycling can be financially feasible while implementing a closed loop of material management. Conclusions: The recent trend in waste material management indicates that many companies are implementing a closed loop of material management through capital-intensive sorting process to manage the increasing availability of waste. The comparisons of the different scenarios revealed that, if the monthly savings is to be optimized, there should be an increase in incomed material and the sorting process should implement a more capital-intensive solution utilizing automated sorting machines. If the monthly CO2 emission savings should be maximized, the incomed material should be maximized and handled by a labor-intensive solution. / Bakgrund: Den industriella ekonomin har dominerats av en enkelriktad produktions- och konsumtionsmodell. Att sluta kretar för material har fått en uppgång i popularitet. Fokus har dock varit på miljöaspekterna istället för de ekonomiska fördelarna med att genomföra slutna kretsar. Med en ökande PVC-konsumtion ökar intresset för att genomföra en sluten krets för materialhantering av PVC. PVC är ett mycket önskat termoplastmaterial på grund av dess låga kostnad och höga prestanda. PVC: s höga prestanda gör att materialen har en lång livslängd som försenar avfallshanteringen. Alternativet att använda deponi för att hantera det ackumulerande avfallet har blivit ett mindre acceptabelt alternativ på grund av högre kostnader, miljöfaror och minskad tillgänglighet av deponiområden. Vid återvinning av PVC är det viktigt att säkerställa hög noggrannhet inom sorteringsprocessen. En lägre noggrannhet i återvinningsprocessen kan leda till en lägre kvalitet på materialet. Med den ökande världsomspännande efterfrågan på PVC, som överstiger 35 miljoner ton per år, är efterfrågan på en robust hantering av avfallsmaterial hög. Syfte: Målet med detta examensarbete är att ge en djupare förståelse för effekterna av att införa en sluten krets för materialhantering av PVC genom att optimera uppskalning av sorteringsprocessen baserat på maximering av besparingar och CO2 utsläppsbesparingar. Metod: En optimeringsmodell utvecklades baserat på tidigare litteratur om optimering av sorteringsprocesser och återvinningsprocesser. Olika scenarier inrättades för att försöka optimera besparingarna och CO2-utsläppsbesparingarna för en uppskalning av sortering av PVC. Scenarierna baserades på olika förändringar i olika variabler. Modellen och scenarierna implementerades på en fallstudie. Fallstudien gjordes på PVC-golvföretaget Tarkett i Ronneby. Resultat: De olika scenarierna jämfördes baserat på deras månatliga besparingar och månatliga CO2-utsläppsbesparingar. Resultaten visade att när man hanterar en större volym inkommande material, bör en mer kapitalintensiv lösning implementeras. Det visade också att en uppskalning av en sorteringsprocess vid PVC- golvåtervinning kan vara ekonomiskt genomförbar samtidigt som en sluten krets av materialhantering genomförs. Slutsatser: Den senaste trenden inom hantering av avfallsmaterial tyder på att iiimånga företag genomför en sluten krets för materialhantering genom kapitalintensiv sorteringsprocess för att hantera den ökande tillgången på avfall. Jämförelserna mellan de olika scenarierna visade att om de månatliga besparingarna ska optimeras, bör det finnas en ökning av inkommande material och sorteringsprocessen bör implementera en mer kapitalintensiv lösning med automatiska sorteringsmaskiner.

This master thesis is divided into two parts: theoretical and practical one. In the theoretical part there is described hydraulic roughness, velocity distribution in the case of hydraulically rough surface and the process of grain sorting in surface layer. The practical part of the thesis resolves the influence of surface layer on hydraulic roughness of bed, expressed by Nikuradse sand grain size ks. The results are formulas explaining dependence of ks on characteristic grain size dx from grain-size distribution curve and comparison with coefficient ks according to different authors.