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AULA 5 TÉCNICAS AVANÇADAS DE PRODUÇÃO, SIX SIGMA E LEAN PRODUCTION INTRODUÇÃO Sigma (�) é uma letra grega empregada em estatística, e significa desvio- padrão, que nada mais é do que a medida da variação que um grupo de dados sofre. O sistema Seis Sigma (Six Sigma) foi desenvolvido pela Motorola, em 1989, como um método estruturado para efetivar a melhoria de qualidade. Desde então, evoluiu para uma metodologia robusta, que objetiva a melhoria empresarial e dirige a organização para a necessidade do cliente, criando um alinhamento dos processos pela utilização do rigor estatístico e teórico (Saleme, 2008 p. 113). Organizações robustas, neste mercado competitivo, vêm aprimorando suas tecnologias ligadas à qualidade o incremento na produtividade. Esses fatores, aliados à integração humana, representam a vanguarda para o sucesso corporativo. Com a proximidade dos mercados globais (clientes globalizados), o incremento de programas de melhorias contínuas e redução dos desperdícios em suas linhas de produção, o emprego de ferramentas mais assertivas como programa de melhoria Seis Sigma tem se mostrado eficaz e vem trazendo elevando significativamente a satisfação dos clientes e aumentando dessa forma seu lucro operacional. Nesta aula, abordaremos os principais conceitos ligados às ferramentas do sistema Seis Sigma. Faremos uma análise da capacidade dos processos atuais e os cálculos no sistema Seis Sigma para o aprimoramento do processo. Usaremos a ferramenta FMEA para a análise dos modos de falhas encontrados e o modelo de delineamento do experimento para assegurar as melhorias propostas. TEMA 1 – O QUE É SIX SIGMA Rotondaro (2002, p. 18) define Seis Sigma quando afirma que “se trata de um processo que permite as empresas melhorem sua lucratividade a partir da otimização de seus processos, melhorias da qualidade e eliminação dos defeitos, falhas e erros”. 2 Figura 1 – Six Sigma Crédito: NicoElNino/Shutterstock. Para Werkema (2012, p. 11), a metodologia Seis Sigma é: “como uma estratégia gerencial disciplinada e altamente quantitativa, que tem como objetivo aumentar drasticamente a lucratividade das empresas, por meio do incremento da qualidade de seus produtos e processos e do aumento da satisfação de clientes e consumidores”. Tabela 1 – Comparação entre padrão atual e performance Seis Sigma Quatro Sigma (99,38% Conforme) → Sete horas de falta de energia → elétrica por mês 5.000 operações cirúrgicas → incorretas por semana 3.000 cartas extraviadas para cada → 300.000 cartas postadas Quinze minutos de fornecimento de → água não potável por dia Fonte: adaptado de Werkema, 2012. Seis Sigma (99,99966% conforme) Uma hora de falta de energia elétrica a cada 34 anos 1,7 operação cirúrgica incorreta por semana Uma carta extraviada para cada 300.000 cartas postadas Um minuto de fornecimento de água não potável a cada sete meses Rotondaro (2002, p. 24) reforça que a metodologia Seis Sigma é simples, aplicada da seguinte forma: • � Identificar os problemas-base para a seleção dos projetos a executar; • � coletar os dados de forma honesta para conhecer o desempenho do processo atual; • � determinar e analisar as causas dos problemas; • � formular ações de melhorias ao processo; 3 � consolidar e manter essas melhorias que permite manter o processo sob controle. Figura 2 – Segredo do sucesso do Seis Sigma Fonte: adaptado de Werkema (2012). No modelo Seis Sigma, cada etapa é determinada para qual situação ou a melhor estratégia e as ferramentas adequadas que devem ser empregadas, para o aperfeiçoamento da qualidade do processo. Esse modelo pode ser aplicado a qualquer tipo de processo, ou seja, nas diversas áreas da organização que precisam aprimorar seus processos, como finanças, recursos humanos, vendas e contabilidade. Tabela 2 – Exemplos de sucesso na implantação do sistema Seis Sigma Empresa Economia gerada General Eletric Conseguiu economizar aproximadamente US$ 8 bilhões. Polaroid Conseguiu com isso adicionar anualmente 6% à sua lucratividade. 4 Fonte: adaptado de Werkema (2012). Crédito: JPstock/Jovana Kuzmanovic/Jan Orlowski/Cineberg/Shutterstock. Segundo Ballestero-Alvarez (2019, p. 235), a metodologia Seis Sigma apoia o seu desenvolvimento em dois grandes pilares, sendo: 1. Conhecimentos técnicos utilizados; 2. Pessoas que desempenham o trabalho. Ambos os pilares devem equilibrar-se e harmonizar-se, pois um não avançará sem o outro. Para garantir a assertividade da aplicação da metodologia do Seis Sigma será fundamental o Motorola Em 10 anos de implantação, economizou mais de US$ 11 bilhões. Kodak do Brasil Redução de US$ 15 milhões em 3 anos. treinamento intensivo de todos os envolvidos (Ballestero-Alvarez, 2019, p. 235). Figura 3 – Treinamento Six Sigma Crédito: /Shutterstock. As premissas para a efetividade da metodologia Seis Sigma são: iQoncept 5 • � Foco na satisfação do cliente; • � Infraestruturas na empresa adequada, com funções bem definidas para o grupo de Seis Sigma; • � Procura contínua da redução das variabilidades e de desperdícios; • � Aplicável a processos técnicos, administrativos e serviços. TEMA 2 – CÁLCULO DA CAPACIDADE DO PROCESSO Rotondaro (2002, p. 165) nos avisa que: “para gerenciar a qualidade, segundo a perspectiva da variabilidade dos processos, exige das empresas a adoção de técnicas de controle estatístico e estudo dos índices capacidade”. O controle estatístico do processo tem por objetivo conhecer a estabilidade do processo estudado, observando e acompanhando seus parâmetros ao longo do tempo. Para fazer isso, torna-se necessário que se conheça o desempenho desse processo muito bem para que possamos prever seu comportamento (Ballestero- Alvarez, 2019, p. 235). Figura 4 – Controle Estatístico do Processo Crédito: /Shutterstock. A avaliação do comportamento de um processo é um tema de muitos estudos e de grande importância para a melhoria da produtividade nas empresas. Porém, no modelo Seis Sigma, as informações são associadas e trabalhadas e nos oferece considerações diferentes. No padrão Seis Sigma, conforme Ballestero-Alvarez (2019, p. 236), um processo considerado “capaz” é aquele que apresenta sua média distância de seis Imageflow 6 desvios-padrão dos limites de especificação. Ainda, o autor afirma que (2019, p. 236): “o índice usado para determinar a capacidade Seis Sigma é a distância da média à especificação mais próxima”, sendo: • � LIE – Limite Inferior de Especificação; • � LSE Limite Superior de Especificação. Os desvios-padrão (�), usando normal reduzida (Z). O índice de capacidade Seis Sigma é dado por: �–� Z = --------- → unid. � LIE–� (�–6�)–� Zi = --------- = ---------------- = – 6 (1) �� LSE–� (�+6�)–� Zs = --------- = ---------------- = 6 (2) �� Sendo: Z = normal reduzida; � = média do processo; � = desvio-padrão do processo; LIE = limite inferior de especificação; LSE = limite superior de especificação; zi = índice de capacidade inferior; zs = índice de capacidade superior. Para: P(� < LIE) = P(z < -6) = 1,25 (parte por bilhão) (3) P(� < LSE) = P(z > +6) = 1,25 (parte por bilhão) (4) Harry (1998, p. 60) afirma que “é difícil manter um processo sempre centralizado, já que, com o prazo extenso, a variabilidade de fatores pode impactar no seu deslocamento, tanto para cima como para baixo, porém, não superior a 1,5 desvio-padrão do centro da especificação”. 7 Figura 5 – Exemplo gráfico Seis Sigma Iamnee Crédito: /Shutterstock. Portanto, para Harry (1998, p. 62): “‘a capacidade é obtida analisando-se os dados do processo no longo prazo (ZLP) e que para se chegar à capacidade potencial do processo no longo prazo (ZCP), deve-se descontar o deslocamento (ZD = 1,5)”. Isso indica o índice de capacidade obtida com: ZCD = ZLP + 1,5 (5) Se um processotem capacidade Seis Sigma, quer dizer que a capacidade potencial (ZCP) é Seis Sigma, mas como eswe processo se deslocou no decorrer do tempo, ele gerou 3,4 partes por milhão (ppm) de itens defeituosos, que corresponde à capacidade no longo prazo (ZLP = 4,5). Considerando todos estes conceitos, pode-se fazer a análise da competitividade da empresa em relação a sua capacidade e às partes por milhão defeituosas ao longo do tempo, conforme tabela 3: Tabela 3 – Capacidade e ppm no longo prazo ZCP ZLP ppm 6 4,5 3,4 5 3,5 233 4 2,5 6210 3 1,5 66807 2 0,5 308537 Fonte: adaptado de Ballestero-Alvarez (2019, p. 237). Alcance Classe mundial Média da indústria Não competitivo Dessa forma, Rotondaro (2002, p. 171) afirma que: “quanto maior o valor de Sigma, menor a probabilidade de o processo gerar defeito. 8 Consequentemente, quando maior o Sigma, maior a confiança dos clientes e menores os custos de não conformidades”. Figura 6 – “Zero” defeitos Crédito: /Shutterstock. Se houver a finalidade de transferir esses conceitos para a capacidade de atributos, é necessário definir claramente os principais conceitos básicos e eles associados, tais como: • � Defeito: qualquer não conformidade com as especificações; • � Defeituoso: unidade que apresenta um ou mais defeitos; • � Unidade: saída do processo que será analisada, considerando a presença de defeitos; • � Oportunidades: formas que o processo apresenta de se desviar do que é Kenary820 especificado para cada unidade, gerando não conformidade; • � Defeituosos por unidade (DPU): número de defeitos DPU = ---------------------------; número de unidades • � Defeituosos por oportunidades (DPO): número de defeitos DPO = -----------------------------------; número número de x de oportunidades unidades (6) (7) 9 � Defeitos por milhão de oportunidades (PDMO): número de defeitos DPO = ------------------------------------- número número de x de oportunidades unidades Figura 7 – Produção assegurada x 106 (8) Andres Sonne Crédito: /Shutterstock. TEMA 3 – CÁLCULO DO SIGMA DO PROCESSO Para calcular o índice de capacidade do processo, em primeiro lugar, é feita a medição do DMAIC. Segundo Saleme (2008, p. 114) a base da metodologia do DMAIC é um acrônimo de: • � D – Define: defina a oportunidade; • � M – Measure: meça o desempenho; • � A – Analyse: analise a oportunidade; • � I – Improve: melhore o desempenho; • � C – Control: controle o desempenho. Figura 8 – Metodologia do DMAIC Nicoelnino Crédito: /Shutterstock. 10 Nesta etapa, o líder da equipe do DMAIC, nomeado prela alta gestão ou pelo cliente, deve-se selecionar uma das características de qualidade, elaborar o mapa do processo, realizar as avaliações de processo e identificar a capacidade no curto, no médio e no longo prazo. O objetivo é conferir a real capacidade do processo antes da intervenção no processo. Na ferramenta DMAIC, fase de controle os cálculos de capacidade do processo em estudo são refeitos e conferidos. Nessa fase, o objetivo é de reavaliar e verificar os possíveis ganhos obtidos com as melhorias adotadas pela equipe Seis Sigma. É possível que os resultados obtidos pelas ações do DMAIC não tenham sido adequados e desejados e podem ser necessário rever uma ou mais fases do processo, conforme fluxograma da figura 9. Figura 9 – Fluxo simplificado do cálculo de índice da capacidade Seis Sigma Fonte: adaptado de Rotondaro (2002 p. 175). TEMA 4 – ANÁLISE DO MODO DO EFEITO DE FALHA A análise de modo e do efeito de falha (failure mode and effect analysis – FMEA) é uma ferramenta para estudar as possíveis possibilidades de falhas em processos, produtos e serviços e os respectivos efeitos gerados por eles. 11 Figura 10 – Análise da Falha (FMEA) arka38 Crédito: /Shutterstock. O objetivo da análise do efeito de modo de falha, segundo Slack (2009, p. 606), é identificar as características do produto ou serviço que são críticas para vários tipos de falhas. Ainda, o autor comenta que FMAE é um meio de identificar falhas antes que aconteçam, usando o procedimento da lista de verificação (checklist), que é construída em torno de três perguntas-chaves, para cada causa possível de falha: 1. Qual é a probabilidade de ocorrer a falha? 2. Qual seria a consequência da falha? 3. Qual a probabilidade dessa falha ser detectada antes de afetar o cliente? Baseado em uma avaliação quantitativa das falhas encontradas, é necessário calcular o número de prioridade de riscos (NPR) para cada tipo de falha. As ações corretivas possíveis, que visam a prevenir falhas, são então priorizadas e aplicadas às causas encontradas. 12 Figura 11 – Fases do FMEA arka38 Crédito: /Shutterstock. Os sete passos a seguir identificam, mensuram as falhas e especificam planos de ação para minimizar seus efeitos: 1. Identificar todas as partes componentes do produto ou serviço; 2. Listar todas as formas possíveis segundo as quais os componentes poderiam falhar; 3. Identificar os efeitos possíveis das falhas (tempo parado, insegurança, necessidade de conserto, efeitos para o cliente); 4. Identificar todas as causas possíveis das falhas para cada modo de falha; 5. Avaliar a probabilidade de falha, a severidade dos efeitos da falha e a probabilidade de detecção; 6. Calcular o NPR multiplicando as três avaliações entre si; 7. Instigar ação que minimizará falhas nos modos de falhas que mostram no NPR. 13 Figura 12 – Passo certo para o sucesso na FMEA Byemo Crédito: /Shutterstock. A confecção do formulário de FMEA, segundo Ballestero-Alvarez (2019, p. 238), basta saber o significado de cada um dos elementos da planilha e a equipe de projeto preencher de forma coerente e detalhada. Os itens da tabela 5 são definidos como: 1. Função do processo: identificação do produto, processo ou serviço de uma forma resumida; 2. Modo de falha: descrição da não conformidade na operação de forma que o cliente percebe; 3. Efeito potencial da falha: impacto ao cliente, se o modo de falha não é prevenido; 4. Índice de severidade: avaliação da gravidade do efeito do modo de falha potencial para o cliente; 5. Causa potencial de falha: identificação da causa primeira falha; 6. Índice de ocorrência: probabilidade de uma causa de falha ocorrer; 7. Controles atuais do processo: descrição do tipo de controle adotado no momento; 8. Índice de detecção: probabilidade de que os controles atuais consigam impedir a falha antes de o item chegar ao cliente; 9. Número de prioridade de risco (NPR): resultado de acordo com o produto obtido entre a severidade (S), a ocorrência (O) e a detecção (D). 14 NPr = (S) x (O) x (D) (9) Obs.: Os itens que receberem índices NPR mais altos terão prioridade no tratamento. 10. Ações recomendadas: registros de ações corretivas que são propostas aos índices de NPR mais altos. 11.Responsável e prazo: deve ficar claro todos os envolvidos e quem será responsável pelas ações e prazos. 12.Ações tomadas: ações diferentes ou adicionais às ações recomendadas. 13.Resultados das ações. Figura 13 – Avaliação no FMEA Crédito: /Shutterstock. Tabela 4 – Proposta de critérios para ponderação dos fatores da FMEA One Photo Probabilidade ocorrência 1 = muito remota 2 = muito pequena 3 = pequena 4 = moderada 5 = média 6 = alta 7 = muito alta Fonte: adaptado de Ballestero-Alvarez (2019, p. 239). de Gravidade para o Cliente 1 = apenas perceptível 2 = pouco importante 3 = importante 4 = moderadamente grave 5 = grave Probabilidade de detecção 1 = muito alta 2 = alta 3 = relativamente alta 4 = moderada 5 = pequena 6 = muito pequena 7 = remota 6 = extremamente grave 15 Tabela 5 – Exemplo de Formulário de FMEA FORMULÁRIO DE ANÁLISEDE MODO DE FALHA (FMEA) Item Funções / análise • 1 Função do processo • 2 Modo de Falha • 3 Efeito potencial da falha • 4 Índice de severidade • 5 Causa e mecanismo potencial • 6 Índice de ocorrência • 7 Controles atuais de processo • 8 Índice de detecção • 9 NPR atual • 10 Ações recomendadas • 11 Responsável e prazo • 12 Ações tomadas adicionais Severidade 1 (exemplo) Porca castelo de fixação roda Desprendimento em alta velocidade Acidente fatal com o veículo em movimento Alto Grampo de trava mal fixado Média Visual Pequena (5) x (4) x (5) = 125 Cola química José da Silva Fev. / 2020 Poka-yoke 5 2 2 20 2 3 4 5 13 Resultados das ações Ocorrência Detecção NPR Fonte: adaptado de Ballestero-Alvarez (2019, p. 239). O maior desafio das equipes que utilizam a metodologia da FMEA para a análise de falhas em seus processos produtivos para novos produtos ou serviços é a manutenção constante dessa ferramenta e da equipe de trabalho, pois essa metodologia possibilita visualizar falhas que estavam antes protegidas por suas contenções e que, na visão da Produção Enxuta, geram desperdícios. TEMA 5 – DELINEAMENTO DO EXPERIMENTO São conhecidos como delineamento do experimento (DEX) os testes conduzidos de forma planejada, nos quais as variáveis controladas são alteradas de forma planejada para avaliar seu impacto sobre uma resposta. Esse processo estatístico foi originalmente desenvolvido pelo estatístico Ronald Fischer, explica Rotondaro (2002, p. 235), e vem sendo aplicado nas situações mais variadas possíveis (agricultura, indústria, medicina, administração etc.). 16 Figura 14 – Experimentos Rassco Crédito: /Shutterstock. Em geral, eles apresentam um ou mais dos seguintes objetivos: 1. Obter os fatores (X) que possuem maior influência sobre uma dada resposta (Y); 2. Como ajustar os fatores (X) de modo que a resposta (Y) apresente o valor desejado; 3. Como ajustar os fatores (X) de forma que a variação na resposta (Y) seja a menor possível; 4. Como ajustar os fatores (X) para que os efeitos das variáveis não controladas (Z) sobre a resposta (Y) sejam mínimos. 17 Figura 15 – Delineamento do experimento Vector Walker Crédito: /Shutterstock. O delineamento do experimento (DEX), esclarece Ballestero- Alvarez (2019, p. 240), é aplicado ao processo Seis Sigma para problemas técnicos ou não, sendo: • � Os processos técnicos ocorrem durante a fabricação de produtos e sua principal característica é ser tangível; • � Um processo não técnico, apesar de mais difícil de visualizar, constitui geralmente os serviços, a administração, qualquer tipo de transação que ocorra dentro de uma empresa. Embora essas variáveis sejam intangíveis, quando visto pela ótica de processos, o delineamento do experimento (DEX) permite entendê-los melhor, otimizá-los, controlá-los e eliminar falhas e erros. 18 REFERÊNCIAS BALLESTERO-ALVAREZ, M. E. Gestão da qualidade, produção e operações. 3. ed. São Paulo: Atlas, 2019. HARRY, M. J.: SCHROEDR, R. Six sigma: a break-throught strategy for profitability. Quality Progress, p. 60-64, may 1998. ROTONDARO, R. G. (Coord.). Seis sigma: estratégia gerencial para a melhoria de processos, produtos e serviços. São Paulo: Atlas. 2002. SALEME, R. Controle de Qualidade: as ferramentas essenciais. Curitiba: Ibpex, 2008. SLACK, N. Administração da produção. Tradução de Henrique Luiz Corrêa. 3. ed. São Paulo: Atlas, 2009. WERKEMA, C. Criando a Cultura Lean Seis Sigma. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. 19
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