Este documento apresenta dois casos de inovação desenvolvidos pelo SENAI para a indústria. O primeiro caso é sobre o desenvolvimento de um espectrofotômetro portátil de baixo custo para análises químicas e biológicas. O segundo caso é sobre o desenvolvimento de uma máquina automatizada para inserção de sacolas plásticas de água ("water bags") nos garrafões, como alternativa aos garrafões de vidro. Ambos os projetos tiveram sucesso, com os produtos lançados no mercado e patentes regist

2. PALESTRA
Cases de Inovação para a Competitividade.

3. ÁREAS DE ATUAÇÃO
SIM !
O SENAI também
faz INOVAÇÃO.

4. INSTITUTOS SENAI

5. POSICIONAMENTO – IST
Inovação Radical
Pesquisa
de Base
Pesquisa
Aplicada
Indústria
Aplicação Comercial

6. PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS
Sistemas
Eletrônicos
Engenharia Controle e
de Redes Automação
Engenharia
de Software Sistemas
de Energia
IST – Automação e TIC

7. ÁREAS DE CONHECIMENTO
E ATUAÇÃO
Robótica
Controladores Lógicos Programáveis (CLP)
Sistemas Supervisórios
Projeto de Máquinas Automatizadas
Redes Comerciais e Industriais
Análises de Viabilidade (técnica / econômica)
Consultoria em Eficiência Energética
Consultoria em Desenvolvimento de Software
Sistemas de Comunicação sem Fio
Desenvolvimento de Dispositivos Eletro-Eletrônicos

8. Como inicia um projeto de
Pesquisa Aplicada?

9. Problema X Oportunidade

10. CASES DE INOVAÇÃO

11. 1
Espectrofotômetro Portátil com LED RGB
para Análises Químicas e Biológicas.

12. O que é um Espectrofotômetro?

13. PRINCÍPIO DA FOTOMETRIA

14. PRINCÍPIOS DA FOTOMETRIA
A relação entre a luz de saída e luz incidente é conhecida com Transmitância (T):
A quantidade de luz que é absorvida pelas moléculas da solução é conhecida
como Absorbância (A):

15. Oportunidade

16. MERCADO
Fotômetro Espectrofotômetro
AT 10P
X DR 2500
Emissor Emissor
Um LED para cada comprimento de onda. Luz branca (ex: lâmpada de
Tungestênio) decomposta por prisma
Portátil, poucas análises para obtenção de diversos
comprimentos de onda.
Bancada, diversas análises

17. CICLO DE DESENVOLVIMENTO
Definição de Escopo Projeto do Esquema Elétrico Layout de Placa
Testes em Bancada Programação de Firmware Validação do Protótipo

18. HARDWARE
256 g (302 g com bateria)
34x96x155 mm

19. SOFTWARE
Equipamento
Computador

20. Protótipo finalizado...
Próximo passo ?

21. ENSAIOS E VALIDAÇÃO

22. ENSAIOS
Padrões Metrológicos Rastreados
Objetivo principal Verificar a linearidade de resposta do
equipamento.

23. ENSAIOS
Padrão λ (nm) Concentração Absorbância Absorbância
LED Prisma
1 0,15097 0,209
2 0,31962 0,495
Rosa 525
3 0,61573 0,997
4 0,89531 1,48
Espectro LED
Espectro Prisma
DR 2500 (Hach)

24. ENSAIOS
Padrão Rosa (λ = 525 nm)
1,6
y = 0,2073x
1,4 R² = 0,9487
1,2
Absorbância
1 LED
0,8
Prisma
Linear (LED)
0,6
Linear (Prisma)
0,4
0,2 y = 0,337x
R² = 0,93
0
1 2 3 4
Concentração

25. ENSAIOS
Padrão λ (nm) Concentração Absorbância Absorbância
LED Prisma
1 0,07589 0,085
2 0,17838 0,226
Verde 660
3 0,36533 0,444
4 0,46779 0,654

26. ENSAIOS
Padrão Verde (λ = 660 nm)
0,7
y = 0,1133x
0,6
R² = 0,9514
0,5
LED
Absorbância
0,4
Prisma
0,3 Linear (LED)
Linear (Prisma)
0,2
0,1
y = 0,1495x
0 R² = 0,9323
1 2 3 4
Concentração

27. ENSAIOS
Substância λ (nm) Concentração Absorbância Concentração
Padrão LED LED
0,25 0,00961 0,1165693
0,5 0,03161 0,3834293
Cloro DPD 515 1 0,07951 0,9644563
2 0,16735 2,0299555
3 0,24814 3,0099382
Cloro DPD (λ = 515 nm)
0,3 y = 0,0822x
R² = 0,9942
0,25
Absorbância
0,2
0,15
LED
0,1 Linear (LED)
0,05
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Concentração (ppm)

28. ENSAIOS
Substância λ (nm) Concentração Absorbância Concentração
Padrão LED LED
0,2 0,08879 0,20998835
0,4 0,18264 0,4319436
Sulfeto 660
0,6 0,25287 0,59803755
0,8 0,33015 0,78080475
Sulfeto (λ = 660 nm)
0,4
y = 0,0844x
0,35 R² = 0,9916
0,3
Absorbância
0,25
0,2
LED
0,15 Linear (LED)
0,1
0,05
0
0,2 0,4 0,6 0,8
Concentração (ppm)

29. RESULTADOS

30. RESULTADOS
Objetivos alcançados !
Desenvolvimento de um espectrofotômetro, portátil, de
baixo custo e alto desempenho, para a realização de
análises químicas e biológicas, utilizando LEDs como
fonte de luz.

31. RESULTADOS
Consumo do Equipamento
Equipamento Consumo Normal Consumo em Análise Tempo de Análise
Espectro de LED 30 mA 70 mA 2s
Fotocolorímetro AT 10P 305 mA 326 mA 10 s
Maior tempo de duração da bateria e
análises mais rápidas !

32. RESULTADOS
Produto Inovador
Portabilidade + Desempenho
Excelente relação custo x benefício
Diferencial competitivo para a empresa
Exploração de um novo nicho de mercado

33. Produto lançado
no mercado !
Patentes em processo
de registro: Nacional e
Internacional.

34. 2
Máquina Automatizada para
Inserção do "Water Bag".

35. Solução
ProblemaOportunidade

36. ÁGUA MINERAL
Consumo brasileiro é de aprox. 5,8 bilhões de litros/ano;
Vem crescendo a taxas de 20% ao ano;
Garrafões de 20 litros representam 60% deste consumo;
Totalizando 14,5 milhões de garrafões por mês.
Fonte: DNPM e ABINAM

37. PROBLEMÁTICA
Aprox. 10% dos garrafões (1,5 milhões/mês)
apresentam algum tipo de problema (cheiro, gosto ou
contaminação).
Retornáveis !!!
Fonte: Laboratório Biológico

38. MEDIDA PALIATIVA
Redução da vida útil dos garrafões
para 3 anos;
Não resolveu o problema !
Grande aumento dos custos
operacionais das envasadoras.

39. IDÉIA !

40. SOLUÇÃO
Water Bag
Embalagem plástica
descartável de 20L

41. CICLO DE DESENVOLVIMENTO
Definição de Escopo Projeto Elétrico Projeto de Hardware
Programação de Firmware Ajustes e Testes Validação do Protótipo

42. DIFICULDADES
TÉCNICAS !

43. PROBLEMAS
SOLUCIONADOS !

44. WATER BAG
Projeto Finalizado !

45. PROCESSO ATUAL
Lavadora Envasadora

46. NOVO PROCESSO
Lavadora Water Bag Envasadora

47. RESULTADO
Água limpa, pura e cristalina
!
Com a mesma qualidade das atuais
embalagens descartáveis.

49. + RESULTADOS
Economia de aproximadamente 30% na quantidade de
água (mineral) utilizada para lavar os garrafões.
Agregar valor ao produto e ser um diferencial de mercado.
Possibilidade de aumento da vida útil dos garrafões.

50. Lançamento em 2012 !
Depósito de patente:
Nacional e Internacional.

51. LINHAS DE FOMENTO

52. RECADO
Para inovar e ser mais
competitivo...

53. Obrigado !
Roberto Philippi Fullgraf
Eng. Eletricista
Coordenador do Núcleo de Automação Industrial
SENAI/SC - Florianópolis
Núcleo de Automação Industrial
Fone: (48) 3239 5860 / 3239 5800
E-mail: roberto.fullgraf@sc.senai.br