Projeto da Dennis Group homenageado com o prêmio de Fábrica de Alimentos do Ano de 2020 da Food Engineering

Entre no corredor de alimentos congelados de seu supermercado local e pegue uma caixa de 10 unidades de Smucker's Uncrustables.

Agora pegue mais 87 caixas e empilhe-as. Essas 88 caixas, 880 sanduíches no total, representam a produção das instalações da The J.M. Smucker Company em Longmont, Colorado, a cada minuto.

Índice de artigos:

• O início
• Entre
• Cozinhando com vontade
• Um mar de sanduíches
• Congelar quadro
• Clube cultural
• Receita vencedora
• Barra lateral: Enfrentando os desafios dos equipamentos com cronogramas variáveis

A instalação recebeu o prêmio 2020 Prêmio de Fábrica do Ano em Engenharia de Alimentose, como você verá, é bem merecido. Não apenas pelo fato de a fábrica ser uma conquista operacional e de engenharia, o que certamente é. Mas também é uma indicação do que uma empresa pode alcançar quando adota a ideia de que seu pessoal pode estar sempre aprendendo, sempre procurando maneiras melhores de fazer as coisas em que a empresa já é boa e nunca recorrendo ao "mas é assim que sempre fizemos".

A instalação é uma convergência de um produto que está em alta demanda, uma equipe da empresa que aceitou os desafios inerentes a um projeto tão importante e um projeto-construção empresa que foi capaz de se adaptar e se ajustar a um cronograma acelerado. 

Aqui está o ponto alto: o projeto geral ainda não foi concluído. Na verdade, ele está apenas começando.

O início

Desde sua estreia, os Uncrustables se tornaram um item básico da merenda escolar, das viagens à praia e de qualquer situação em que um conveniente sanduíche de manteiga de amendoim e geleia possa ser útil. Na verdade, os sanduíches até tiveram um momento de destaque durante os incêndios florestais na Califórnia em 2018, quando foram distribuídos em sacolas marrons para os bombeiros.

O conceito é bastante simples: compre uma caixa de sanduíches, guarde-os no freezer e coloque-os em uma lancheira pela manhã. Na hora do almoço, eles estarão descongelados e prontos para comer. 

Essa simplicidade e conveniência impulsionaram o crescimento explosivo da empresa, com o produto crescendo para mais de $250 milhões em receita anual - sem publicidade. E a demanda não mostra sinais de desaceleração tão cedo.

A empresa começou a fabricar os sanduíches em uma unidade de produção em Scottsville, Ky, em 2003. Mais de uma década depois, a demanda estava ultrapassando a capacidade de produção da unidade de Scottsville, e foi tomada a decisão de construir outra unidade maior, que produziria centenas de milhões de sanduíches a mais por ano.

"Sempre estivemos tentando acompanhar a demanda", diz Brad Borkowski, gerente sênior de projetos da The J. M. Smucker Company.

Ao procurar um local, a Smucker e a Dennis Group, a empresa de design e construção do projeto, tinham em mente vários critérios importantes. De onde viriam os ingredientes e para onde os produtos seriam enviados, mão de obra disponível e terreno suficiente (pelo menos 60 acres). 

"Tínhamos um universo restrito com base na logística", diz Mary Frances Stotler, gerente de projetos do Dennis Group. "Observando de onde vinham os ingredientes brutos e para onde estávamos enviando os produtos acabados, o universo foi reduzido a um raio de 150 milhas de Denver."

Diversos locais foram considerados, sendo que quatro foram selecionados para a due diligence completa. Após uma avaliação completa dos locais, Longmont foi escolhida, sendo que um dos fatores decisivos foi um incentivo de $6,5 milhões.

Com o local escolhido, a próxima etapa foi transformar a visão em realidade, diz Borkowski, que foi o primeiro funcionário da Smucker enviado ao local.

"Era apenas um campo agrícola quando cheguei aqui", diz ele.

O projeto foi originalmente dividido em várias partes, com pausas entre cada etapa do processo para desenvolver padarias e linhas de embalagem para atender à demanda de produção.

Esse era o plano original. Após o início das obras em 2017, a realidade mudou rapidamente devido ao crescimento contínuo da demanda. O cronograma foi reduzido, com vários marcos do projeto sendo alcançados muito antes do previsto.

"Muitas das fases se fundiram em vez de terem intervalos limpos", diz Jeff Nagle, gerente da fábrica.

Quando toda a instalação estiver construída, a fábrica produzirá mais de meio bilhão de sanduíches por ano.

O cronograma apertado apresentou vários desafios tanto para a Dennis Group quanto para a Smucker e exigiu um gerenciamento cuidadoso de cada etapa do processo. À medida que as datas mudavam ou os requisitos eram alterados, criava-se um efeito cascata de outras mudanças que precisavam ser levadas em conta. Com milhares de empreiteiros e cerca de um milhão de horas de trabalho envolvidos na construção da fábrica e na sua colocação em operação, o gerenciamento de recursos era a principal prioridade, pois uma mudança no cronograma nem sempre pode ser resolvida simplesmente com mais pessoas no desafio.

"Posso reunir 100% mais pessoas em uma determinada área, mas não consigo 100% mais resultados com a adição de 100% mais recursos", diz Borkowski. "É preciso ser inteligente e tentar entender onde se obtém o melhor valor para os recursos adicionais sem elevar os custos a níveis altíssimos."

Apesar de todos os desafios criados pela mudança de cronogramas e pela tentativa de gerenciar tantos pontos problemáticos em potencial, a fábrica foi concluída e colocada em operação em junho de 2019. Enquanto a construção da Fase 2 está em andamento, a produção da Fase 1 está totalmente pronta e funcionando. A instalação de Longmont estima que produzirá 280 milhões de Uncrustables por ano; quando toda a instalação estiver construída, a fábrica produzirá mais de meio bilhão de sanduíches por ano.

Enfrentar os desafios dos equipamentos com cronogramas variáveis

Como os prazos mudaram no projeto da Smucker's para atender às novas metas de produção, a instalação de equipamentos, o comissionamento e a partida tiveram que ser flexíveis para atender às novas metas.

Ryan Bequette e Kate Snider, gerentes de projeto da Burns & McDonnell, enfatizam que a comunicação aberta e honesta desempenhou um papel fundamental para garantir que os equipamentos estivessem no lugar e prontos para funcionar quando necessário.

"O mais importante foi a comunicação aberta com o cliente e com nossos fornecedores", diz Snider. "Ter um bom relacionamento com nossos fornecedores, o cliente e todos os subcontratados para que todos estivessem na mesma página quando novas informações chegassem, para que pudéssemos comunicá-las e todos entendessem quais eram as implicações."

Uma vantagem que a equipe teve foi a base de conhecimento da Smucker e o foco na documentação de como os projetos anteriores foram concluídos e na busca de novas maneiras de melhorar à medida que a empresa projeta e constrói novas linhas de produção. A Smucker's aproveitou o conhecimento adquirido com o projeto, a construção e a operação de suas instalações em Scottsville, na Pensilvânia, para procurar maneiras de melhorar a construção e a entrada em operação das instalações de Longmont.

Muitos fornecedores das instalações de Longmont vêm fornecendo equipamentos desde que as instalações de Scottsville foram construídas e, à medida que passaram por novas gerações de linhas de produção de sanduíches com a Smucker's, eles adaptaram e aprimoraram seus equipamentos para atender às metas da Smucker.

"Se você olhar para a outra fábrica, verá que há muitos equipamentos diferentes e como eles evoluíram ao longo de sua história", diz Bequette. "Muitos dos fornecedores que estamos usando agora superaram as expectativas em aspectos como design sanitário, troca sem ferramentas e como desmontar a máquina para limpá-la fora do lugar. Isso fez com que trabalhar com eles se tornasse mais uma parceria do que apenas uma transação."

Esse relacionamento de longo prazo com os fornecedores ajudou a garantir que a comunicação entre a Smucker's, a Burns & McDonnell e os fornecedores de equipamentos fosse eficaz para entender e atender às necessidades de todos, diz Snider.

"Como há muitos fornecedores recorrentes, continuamos a crescer e a construir relacionamentos entre o cliente, o fornecedor e nós, para que tenhamos uma boa equipe de trabalho e entendamos quais fornecedores precisam de qual suporte", diz ela.

À medida que os cronogramas do projeto se tornaram mais claros e os equipamentos foram entregues e instalados, o foco passou a ser colocar a fábrica em operação. Embora isso seja importante para qualquer projeto, um projeto do tamanho e do escopo da instalação de Longmont tem um número incrível de partes móveis a serem consideradas na inicialização, e qualquer elo fraco na cadeia poderia criar problemas. Mas, de acordo com Bequette, isso não foi um problema.

"Uma das coisas que mais me chamou a atenção nesse projeto foi o quanto todos estavam envolvidos no início da operação", diz ele. "Tínhamos um caminho deslizante de start-up, se preferir, para a produção e, devido à forma como o cliente estava organizando o projeto e as pessoas que estavam usando, como os fornecedores o organizavam, como nós o organizávamos, conseguimos superar as expectativas de start-up. Todos estavam na mesma direção, todos estavam trabalhando para atingir a meta final de uma start-up bem-sucedida, e isso faz uma enorme diferença quando todos estão trabalhando juntos.

"É fácil subestimar o nível de esforço que uma start-up pode se tornar, mas como saímos na frente tão cedo com o cliente e os fornecedores, tudo correu muito bem."

-Casey Laughman

Entre

Siga para o norte pela I-25 saindo de Denver e pegue a saída para a 119, depois dirija para o oeste. Ao se aproximar das instalações da Smucker, você verá que elas se erguem da pradaria aberta, com as Montanhas Rochosas proporcionando um fundo pitoresco à distância.  

Não é um edifício extraordinariamente alto e, quando você se aproxima dele pela primeira vez, não parece ser tão grande, embora oficialmente tenha mais de 400.000 pés quadrados.

Uma vez lá dentro, percebe-se rapidamente que se trata de uma instalação de produção completa. Há uma pequena área de recepção e um espaço de escritório, mas a maior parte do edifício é dedicada às operações de teste, cozimento e embalagem.

A segurança é uma preocupação prioritária, sendo que uma das primeiras coisas visíveis ao entrar na área de produção é um monitor de tela plana que mostra quanto tempo se passou desde a ocorrência da última lesão. Como Borkowski descreve, é uma forma de ajudar os funcionários a adotar a segurança como uma cultura. 

Os visitantes devem, é claro, usar jalecos (azul para o pré-abate e branco para o pós-abate), óculos de segurança, capacetes, protetores auriculares, redes para cabelo e barba. Não são permitidos relógios, joias ou qualquer outra coisa que possa ficar presa em um equipamento; quando um visitante não consegue remover uma aliança de casamento que não sai há décadas, ele recebe uma luva para cobri-la. Nem mesmo canetas comuns são permitidas. É fornecida uma caneta substituta que atende aos requisitos de segurança e de potencial de contaminação.

Antes de chegar ao chão da padaria, há uma sala de equipe e uma área de testes. Cada turno - a fábrica funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana - se reúne para analisar os dados e as métricas em tempo real dos turnos anteriores. Todos os possíveis problemas ou desafios são abordados e uma visão geral de segurança é realizada.

Todos os ingredientes são testados para garantir que atendam aos padrões de qualidade. 

Em seguida, você entra na padaria e começa a ver realmente onde o compromisso da empresa em aprender com a experiência vale a pena.

Cozinhando com vontade

A farinha chega por caminhão e é armazenada em silos que são mais altos que o prédio. 

Os ingredientes que são necessários em menor escala, como glúten, sal e outros ingredientes patenteados, são armazenados dentro da fábrica e carregados conforme necessário. Todos os ingredientes são combinados em um misturador feito sob medida. A massa é moldada em formas feitas sob medida e depois assada. Durante todo o processo de panificação, tudo é automatizado. Os funcionários retiram a massa ou o pão assado para teste, mas, fora isso, tudo é feito por meio de máquinas.

A padaria produz dezenas de milhares de quilos de pão a cada hora, o que a torna a maior padaria de linha única do mundo. Leva de 4 a 5 horas desde o momento em que os ingredientes crus entram no misturador até o momento em que o pão deixa a padaria e entra na produção de sanduíches. 

Então as coisas se aceleram.

Um mar de sanduíches

Depois que o pão é resfriado, ele é fatiado e disposto em uma esteira em fileiras, com vários pedaços redondos de pão em cada fileira. À medida que o pão fatiado continua ao longo da esteira, os bicos distribuem os recheios.

A manteiga de amendoim e a geleia são produzidas nas instalações da Smucker e enviadas para uso. Nessa etapa, os sanduíches são frisados. 

Os sistemas de inspeção visual rejeitam qualquer sanduíche acabado que tenha manteiga de amendoim ou geleia onde não deveriam estar. Os sanduíches aprovados são então embalados individualmente e transportados para um freezer em espiral.

Congelar quadro

Quando os sanduíches saem da área de produção de sanduíches, eles entram em um freezer em espiral. Após cerca de uma hora no processo de congelamento, eles são encaixotados (em caixas de 4, 8, 10 ou 15 unidades) e selados, depois paletizados e transportados para um depósito de 43.000 pés quadrados para armazenamento. O produto é mantido por tempo suficiente para que os testes sejam concluídos e, em seguida, enviado para os centros de distribuição. 

O sistema de congelamento é uma pequena parte dos esforços gerais de sustentabilidade e eficiência energética da fábrica. Embora os requisitos de produção tenham um efeito sobre o grau de eficiência que pode ser alcançado, a fábrica foi projetada para aproveitar o máximo possível de oportunidades de eficiência. Entre elas estão: 

• A água de alimentação da caldeira é pré-aquecida por economizadores
• O condensado é sub-resfriado pela água quente do processo
• O calor residual dos compressores de ar pré-aquece a água quente do processo
• As temperaturas de condensação dos sistemas de refrigeração variam
• Os purgadores de boia são usados para otimizar o degelo de gás quente nos evaporadores
• E são usadas luminárias de LED de alto lúmen e baixo consumo de energia

"Como a maior parte do consumo de energia da instalação, os sistemas de processo e de serviços públicos sempre representam a maior oportunidade de ganhos de eficiência", diz Stotler. "Nossa equipe começou explorando a eficiência do processo e dos serviços públicos e, em seguida, trabalhou até chegar ao envelope do edifício."

A limpeza também é um elemento dos esforços de sustentabilidade. Há três estratégias diferentes de limpeza usadas na fábrica: limpeza no local (CIP) para limpar sistemas de tubulação, limpeza fora do local para equipamentos e limpeza a seco para a própria linha de produção. 

"A grande novidade do CIP foi recuperar a água de enxágue para que ela pudesse ser usada como pré-enxágue na próxima etapa", diz Stotler. Estima-se que esses esforços reduzam o consumo de água em 80% e reduzam significativamente o uso da caldeira. 

A economia de água é definitivamente uma vantagem. Embora a fábrica não use muita água além do necessário para a produção, a água é uma grande preocupação. Como em grande parte do oeste dos Estados Unidos, a água é ouro no Colorado, e uma das grandes considerações no processo de seleção do local foram os direitos sobre a água. Isso significa que uma propriedade tem literalmente a capacidade de consumir água do sistema de água do município, antes mesmo de levar em consideração as taxas de captação. 

A mentalidade de melhoria contínua incentiva os funcionários da Smucker a buscarem melhorias em todos os projetos.

Além de todas as etapas de sustentabilidade, a planta altamente automatizada também permite maior eficiência. Os dados são coletados e gerenciados em todas as etapas do processo de produção, permitindo o acesso instantâneo aos dados e às tendências da produção.

"Do ponto de vista dos controles, estamos historiando todos esses dados em toda a instrumentação", diz Stotler. "É possível observar as linhas de tendência e ver se algo está fora do padrão."

Clube cultural

A fábrica é uma obra-prima de engenharia e operação, com certeza. Mas também simboliza o que pode ser alcançado por meio de uma cultura em toda a empresa que incentiva a avaliação constante e a iteração de como as coisas são feitas e como podem ser melhoradas.

A Smucker passou por vários estágios de projeto e instalação de equipamentos e operações de panificação, fabricação de sanduíches e embalagem, começando com a primeira área de produção nas instalações de Scottsville há quase 20 anos. A cada vez, as pessoas envolvidas no projeto procuram áreas de melhoria e refinamento para se concentrar e implementar.

Borkowski descreve isso como uma mentalidade empresarial de melhoria contínua. Espera-se que os proprietários e patrocinadores do projeto documentem exaustivamente o que funcionou bem e o que pode ser melhorado em cada estágio do projeto, com a solicitação de feedback das partes interessadas em cada projeto. Essa documentação é compartilhada não apenas com as pessoas envolvidas no projeto, mas também é publicada internamente para que todos os membros da equipe de engenharia da empresa a utilizem como recurso.

Não se trata de "é assim que fazemos aqui" ou do temido "mas é assim que sempre fizemos". É "isso é o que fazemos bem" e também perguntar "como podemos fazer isso ainda melhor?" Os engenheiros aplicam isso não apenas em suas funções no projeto, mas também em suas discussões e especificações com os fabricantes de equipamentos. Muitos dos fornecedores estão com a Smucker desde os primeiros estágios das instalações de Scottsville e são incentivados a buscar melhorias para cada geração subsequente de equipamentos à medida que novas linhas são projetadas e construídas.

Borkowski teve uma vasta experiência em várias empresas da Fortune 500 antes de ingressar na Smucker e descreve o foco na melhoria contínua como uma experiência revigorante. Embora existam processos e procedimentos que são fundamentos testados e verdadeiros de como uma empresa opera, fechar a possibilidade de maneiras novas e melhores de fazer as coisas pode levar ao desinteresse dos funcionários.

"Esse é o tipo de coisa que pode realmente frustrar as pessoas em suas funções, a ponto de procurarem uma função diferente", diz ele. "Isso desmotiva as pessoas. Se você sabe de fato que há uma maneira melhor de fazer isso, mas a desculpa é 'é assim que sempre fizemos', as pessoas simplesmente param de se importar."

Essa mentalidade de melhoria e de incentivo aos funcionários para que se envolvam totalmente com suas funções se estendeu à forma como o grupo inicial de funcionários foi trazido a bordo. Os primeiros novos funcionários foram contratados em janeiro de 2019, quase seis meses antes do início da produção.

"Temos mais de 200 funcionários que trabalham por hora nesta fábrica; 99% deles nunca usaram esse equipamento, nunca fabricaram esse produto", diz Nagle.

Esses funcionários foram enviados a Scottsville para aprender com operadores experientes e também receberam treinamento adicional de alguns dos fornecedores da empresa. Isso permitiu que a unidade de Longmont começasse a trabalhar com rapidez quando entrou em operação.

Isso também se aplica às lições aprendidas durante a fase de projeto e construção. Como Borkowski mencionou anteriormente, os cronogramas reduzidos não podem necessariamente ser resolvidos apenas com a aplicação de mais recursos em um projeto ou em um aspecto de um projeto. Mas com a economia local crescendo a ponto de o desemprego estar em torno de 1,7%, encontrar bons profissionais especializados foi um desafio, especialmente em prazos curtos.

Aplicando a experiência adquirida durante a primeira fase da construção, a empresa e o Dennis Group já aproveitaram os aprendizados da primeira fase à medida que avançam para as próximas etapas.

"Enquanto normalmente planejamos conceder contratos de 1 a 4 meses antes da mobilização, na Fase 2 estamos colocando pacotes de ofertas nas ruas de 4 a 12 meses antes da mobilização", diz Stotler. "Com essa abordagem, podemos garantir empreiteiros de alta qualidade antes que seus acúmulos sejam preenchidos com outros projetos."

Receita vencedora

O produto Uncrustables tem sido um sucesso absoluto para a Smucker desde o seu lançamento, e o crescimento não mostra sinais de parar tão cedo. É um problema bom de se ter, mas esse rápido crescimento criou desafios para a equipe envolvida em colocar a nova instalação em operação.

Com a demanda constantemente empurrando os cronogramas para frente e forçando novas soluções para garantir o cumprimento dos prazos, tanto os funcionários da Smucker quanto a equipe da Dennis Group tiveram que reagir constantemente a novas solicitações e metas para concluir as etapas do projeto.

Foi um grande desafio, mas eles conseguiram. Sua capacidade de se adaptar em circunstâncias desafiadoras e, ao mesmo tempo, aplicar as lições aprendidas com a experiência e entregar uma instalação que é um exemplo brilhante de excelência operacional é uma grande conquista, que os torna merecedores de serem homenageados como vencedores do Plant of the Year.

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"Estamos orgulhosos de nossos funcionários e parceiros comerciais que trabalharam incansavelmente no projeto e na construção dessa instalação", diz Borkowski. "Como marca principal, era importante que desenvolvêssemos uma operação de fabricação que fosse eficiente, sustentável, acolhedora e segura para nossos funcionários e capaz de fornecer um produto de alta qualidade, saudável e seguro. Acho que atingimos todos esses objetivos."

Eles conseguiram, mas não estão apenas descansando sobre os louros. Afinal de contas, eles ainda precisam concluir a Fase 2.