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Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 1 V e rs ã o I II – R e v . 0 – J a n / 2 0 2 0 T o d o s o s d ir e it o s re s e rv a d o s a o a u to r Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 2 OBJETIVOS ➢ Geral: Apresentar ferramentas quantitativas para garantia e controle da qualidade, utilizando o software MS-Excel® para apoio à tomada de decisão. ➢ Específicos: ✓ Compreender os princípios da garantia e controle da qualidade de forma quantitativa; ✓ Conhecer metodologia para garantia da qualidade - Planejamento de Experimentos; ✓ Aplicar técnica estatística de Analise de Variância para a garantia da qualidade; ✓ Conhecer princípios do Controle Estatístico da Qualidade; ✓ Aplicar Técnica 3-Sigma para Controle Estatístico de Processos. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 3 PLANO DE AULA: Assunto Recursos Audiovisuais Duração (h) Apresentação do Módulo: Bibliografia, Objetivos e Método Avaliatório Datashow 0,25 Introdução a Gestão Quantitativa da Qualidade Datashow 0,50 Princípios Estatísticos para quantificação da qualidade Datashow 0,25 Funções estatísticas básicas e aplicação em gestão quantitativa da qualidade Datashow/Computador 0,75 Resolução de Estudos de Caso de Funções Estatísticas Datashow/Computador 1,50 Planejamento de experimentos - DOE Datashow 1,50 Aplicação de planejamento de experimentos - Estudo de Caso Resolvido Datashow 1,00 Análise de Variância - ANOVA Datashow 1,00 Estudos de caso aplicado para ANOVA Fator único Datashow/Computador 1,00 Resolução da Primeira Lista de Atividades Computador 3,00 Fundamentos de Controle da Qualidade Datashow 0,50 Princípios do Controle Estatístico de Processos – CEP Datashow 1,00 Gráficos de Controle da Qualidade Datashow 3,00 Definição dos Limites de Controle e de Especificação Datashow 0,75 Cálculo da capacidade e desempenho do processo Datashow/Computador 1,00 Resolução da Segunda Lista de Atividades Computador 3,00 Duração Total Estimada: 20h efetivas Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 4 BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ➢ MONTGOMERY, D. C. Estatística Aplicada e Probabilidade para Engenheiros. Ed. LTC, 2009. ➢ ABNT. Guia sobre técnicas estatísticas para a ISO 9001. NBR ISO 10017, 2005. ➢ ABNT. Sistemas de gestão da qualidade - Requisitos. NBR ISO 9001, 2008. ➢ MONTGOMERY, D. C. Introdução à Controle Estatístico de Processos. Ed. LTC, 2004. ➢ BRUNI, A. L.; PAIXÃO, R. B. Excel Aplicado à Gestão Empresarial. Ed. Atlas, 2008. ➢ Ministério das Cidades. Regimento do Sistema de Avaliação da Conformidade de Empresas e Serviços e Obras da Construção Civil. PBQP-H, 2012. ➢ CARLBERG, C. Administrando a Empresa com Excel. São Paulo: Makron Books, 2005. ➢ LEOPOLDINO, E. A. Introdução à Pesquisa Operacional: Métodos e modelos para análise de decisões. 3ª Edição. Ed. LTC. Rio de Janeiro, 2004. http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://batatatransgenica.files.wordpress.com/2008/12/livros.jpg&imgrefurl=http://batatatransgenica.wordpress.com/2008/12/&usg=__H7SYggRIepNersaN6ac3oJajhiw=&h=570&w=632&sz=28&hl=pt-BR&start=2&um=1&tbnid=dNdYtTQ5dqFv-M:&tbnh=124&tbnw=137&prev=/images?q=LIVROS&hl=pt-BR&um=1 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 5 MÉTODO AVALIATÓRIO Critérios Objetivos: 1º) Desempenho nas listas de exercícios; 2º) Desempenho nos exemplos; 3º) Assiduidade; 4º) Presença remota (eliminatória). Princípios: A avaliação será baseada na capacidade do aluno de compreender e desenvolver os temas abordados nesse módulo. Critérios Subjetivos: 1º) Participação pró-ativa nas atividades; 2º) Respeito ao colega (silêncio nas horas devidas); 3º) Presença mental; 4º) Critério de desempate: “Agradar” o professor. 2 7 5 9 10 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção Afinal, O que é Qualidade? Capacidade de se atender a necessidade de alguém ou de algo. 6 Lembre-se: Atender a necessidade não é absoluto, mas sim relativo. Atender a Necessidade (referência)… ✓ Respeito a requisitos normativos (ex.: NBR, ISO); ✓ Interesses sociais (ex.: leis e regulamentos); ✓ Necessidades coletivas (ex.: tendências de mercado); ✓ Necessidades individuais (ex.: projetos em geral). Atender a necessidade = Agregar Valor http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://educar.files.wordpress.com/2008/04/duvida.jpg&imgrefurl=http://educar.wordpress.com/2008/04/13/duvida-metodica-sobre-esta-discussao/&usg=__IOUKg2PartOuSyGKkxlLSAjTvfw=&h=442&w=640&sz=175&hl=pt-BR&start=11&tbnid=i959ujM2sX11LM:&tbnh=95&tbnw=137&prev=/images?q=d%C3%BAvida&gbv=2&hl=pt-BR Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção Formas de atendimento da Qualidade 7 O Propósito da qualidade pode ser atingido de duas formas: Qualidade do Processo: ✓ Racionalização dos recursos; ✓ Padronização das rotinas; ✓ Confiabilidade e previsibilidade dos resultados; ✓ Foco na produtividade e melhoria contínua. Qualidade do Produto: ✓ Satisfação do cliente; ✓ Alto desempenho (uso racional e durável); ✓ Confiabilidade e segurança. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção Para se manter um Sistema de Gestão da Qualidade é fundamental se respeitar: 8 ◆ Garantia da Qualidade: Ações planejadas para se assegurar os padrões de qualidade. Princípios: - Produto deve ser adequado à finalidade pretendida; - Erros devem ser eliminados antes de acontece-lo. ◆ Controle da Qualidade: Permitir de forma preventiva que processos resultem em produtos e serviços conformes. Princípio: - Capacidade de previsibilidade dentro de limites aceitáveis. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção É preciso mensurar a Qualidade 9 Deve-se ter medidas quantitativas para avaliar os atributos de um produto ou serviço. Elas se dividem em 2 grandes grupos: ✓ Medidas Objetivas (diretas): ✓ Básicas: quando é feita a partir de medições diretas (ex.: dimensões de um produto) ✓ Compostas: quando é proveniente de uma composição de medidas básicas (ex.: propriedades dos materiais) ✓ Medidas Subjetivas (inferencial): Realizadas normalmente a partir de processos empíricos que visam transformar medidas qualitativas em quantitativas (ex.: índice de satisfação do cliente). Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 10 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 11 Funções Estatísticas INTRODUÇÃO O que é estatística? “Estatística é a ciência que se ocupa do levantamento e tratamento de informação”. A Estatística divide-se em 2 ramos distintos: • Estatística Descritiva: Responsável pelo estudo das características de uma dada população conhecida. (Ex.: produtividade média das equipes de trabalho); • Estatística Indutiva: Infere-se os resultados de um grupo a partir da amostra de uma dada população ou universo, enunciando as consequentes leis. (Ex.: controle de qualidade dos insumos). Total dos trabalhadores Total de Insumos amostra Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 12 Funções Estatísticas INTRODUÇÃO Qual a importância das ferramentas estatísticas no gerenciamento qualidade? Elas são fundamentais no planejamento, inspeção, controle e análise de registros da qualidade, como também de dados de maneira geral.O Sistema de Avaliação da Conformidade (SiAC) do Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H) explicita, em seu referencial normativo, a importância e obrigatoriedade do uso de técnicas estatísticas para medição e análise da conformidade do produto e do sistema de gestão da qualidade. 8 Medição, análise e melhoria 8.1. Generalidades A empresa construtora deve, de maneira evolutiva, planejar e implementar os processos necessários de monitoramento, medição, análise e melhoria para: a) demonstrar a conformidade do produto; b) assegurar a conformidade do Sistema de Gestão da Qualidade, e; c) melhorar continuamente a eficácia do Sistema de Gestão da Qualidade. Isso deve incluir a determinação dos métodos aplicáveis, incluindo técnicas estatísticas, e a abrangência de seu uso. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 13 Funções Estatísticas INTRODUÇÃO Qual a importância das ferramentas estatísticas no gerenciamento qualidade? 8.4 Análise de dados A organização deve determinar, coletar e analisar dados apropriados para demonstrar a adequação e eficácia do sistema de gestão da qualidade e para avaliar onde melhorias contínuas do sistema de gestão da qualidade podem ser realizadas. Isso deve incluir dados gerados como resultado do monitoramento e das medições e de outras fontes pertinentes. A análise de dados deve fornecer informações relativas a: a) satisfação dos clientes; b) conformidade com os requisitos do produto; c) características e tendências dos processos e produtos, incluindo oportunidades para ações preventivas, e; d) fornecedores. [...], a utilidade das técnicas estatísticas segue a variabilidade observada no comportamento e na realização de praticamente todos os processos, mesmo sob condições de uma aparente estabilidade. [...] NBR ISO 10017 - Guia sobre técnicas estatísticas para a ISO 9001. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 14 Funções Estatísticas Medidas de Posição Ao lidar com grande quantidade de dados numéricos em um determinado evento, é interessante obter algum tipo de número que possa representá-los a fim de facilitar futuras comparações. Foram realizadas 10 medidas para avaliar o grau de absorção de água em piso cerâmico, com os seguintes resultados: Uma forma intuitiva de representar esse grande volume de dados numéricos pode ser por meio de medidas que permitam avaliar onde há maior concentração (“posição”) de valores em uma dada distribuição numérica. Essas medidas normalmente são denominadas de Medidas de Posição. • Média Aritmética • Moda • Mediana 2% 2% 3% 3% 3% 4% 4% 4% 5% 5% Se você tivesse que representar os resultados acima por um único número, qual seria? Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 15 Funções Estatísticas Medidas de Posição Retorna a média aritmética de um conjunto de dados numéricos. Função: MÉDIA Sintaxe no Excel: =MÉDIA(núm1; núm2; ...) Quociente da soma dos valores da variável pela quantidade deles. Média Aritmética Retorna o valor que ocorre com mais freqüência em uma matriz ou intervalo de dados. Função: MODO.ÚNICO Sintaxe no Excel: =MODO(núm1; núm2; ...) Valor que ocorre com mais frequência em uma série de dados.Moda Ex.: Média de: 1, 2, 3, 4, 5, 6 Ex.: Moda de: 1, 2, 3, 4, 5 Moda de: 1, 1, 3, 4, 5 Moda de: 1, 1, 3, 3, 5 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 16 Funções Estatísticas Medidas de Posição Retorna a mediana dos números indicados. Se houver uma quantidade par de números no conjunto, MED calculará a média dos dois números do meio. Função: MED Sintaxe no Excel: =MED(núm1; núm2; ...) Refere-se ao valor central de uma série em ordem crescente ou decrescente. Mediana Exemplo: Uma grande empresa de âmbito nacional resolveu realizar uma pesquisa junto aos seus principais clientes pelo Brasil, para verificar o nível de satisfação quanto aos serviços prestados pelas suas redes regionais. A partir dessas informações, pretendeu-se compará-las entre si por meio do cálculo da média, moda e mediana. Ex.: Mediana de: 1, 2, 3, 4, 5 A partir dos resultados obtidos, pergunta-se: Em qual região do país a empresa possui os clientes mais satisfeitos? Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 17 Funções Estatísticas Medidas de Dispersão Para a interpretação de dados estatísticos é fundamental que se conheça não só uma medida de posição, mas também medidas de variabilidade. Imagine os três conjuntos de dados abaixo, representando a mesma medida de referência: Isso demonstra que uma medida de posição não é suficiente para representar estatisticamente um conjunto de dados. As principais medidas de dispersão são: • Amplitude total • Variância • Desvio Padrão X: 70 70 70 70 70 Y: 68 69 70 71 72 Z: 5 15 50 120 160 Média X = Média Y = Média Z = 70 • Coef. de Variação Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 18 Funções Estatísticas Medidas de Dispersão Retorna o maior e o menor valor, respectivamente, de um conjunto de dados numéricos. Função: MÁXIMO e MÍNIMO Sintaxes no Excel : =MÁXIMO(núm1; núm2; ...) É a diferença entre o maior e o menor valor observado. Possui a desvantagem de não considerar valores intermediários. Amplitude total Calcula a variância com base na população total. Função: VAR.P Sintaxe no Excel : =VARP(núm1; núm2; ...) Variância =MÍNIMO(núm1; núm2; ...) Calcula a variância com base uma amostra. Função: VAR.A Sintaxe: =VAR(núm1; núm2; ...) É a diferença quadrática média entre cada um dos valores e a média aritmética de um conjunto de observações. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 19 Funções Estatísticas Medidas de Dispersão Calcula o desvio padrão com base na população total. Função: DESVPAD.P Sintaxe: =DESVPADP(núm1; núm2; ...) Equivale à raiz quadrada da variância. Possui unidade similar à população de dados. Desvio Padrão Assim, tem-se: Não há função específica para obter o coeficiente de variação no Excel. O desvio padrão, quando utilizado comparativamente, por si só não diz muita coisa. Ele possui maior destaque se relacionado com uma medida de posição (média). Coeficiente de Variação Calcula o desvio padrão com base em uma amostra. Função: DESVPAD.A Sintaxe: =DESVPAD(núm1; núm2; ...) Baixa dispersão: CV 15% Média dispersão: 15%Frequência: Número de vezes em que as medidas encontram-se numa mesma classe. Com o histograma é possível: ➢ Verificar se há alguma concentração de resultados dentro de poucas classes; ➢ Avaliar se existe alguma correlação entre a frequência e classe; ➢ Adotar um padrão de comportamento para predição de futuros resultados. CLASSE Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 22 Funções Estatísticas HISTOGRAMA Passos Básicos para Criação do Histograma: ✓ Coletar dados de forma aleatória (recomenda-se no mínimo 50 valores) referente a variável que se deseja estudar. ✓ Definir um número de intervalos (quantidade de classes: k) da variável em que se deseja estudar para se realizar a contagem de frequências. ✓ Calcule a amplitude total dos dados coletados (R = Máx-Mín). ✓ Calcule a amplitude de cada classe (h = R / k). ✓ Adote intervalos de classe partindo do menor valor dos dados e acrescente gradativamente h até alcançar o maior valor. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 23 Determinação do Histograma a partir do Excel: - Intervalo de entrada: faixa onde estão registrados os dados. - Intervalo de bloco: faixa de valores de seleção dos dados (classes). São os números que constarão no eixo das abscissas. - Intervalo de saída: determina o lugar onde serão apresentados os resultados. ✓ Selecionar o comando “Análise de Dados”* (menu>Dados). * Caso não esteja disponível deve-se instalar o Suplemento: “Ferramentas de Análise” dentro de “Opções do Excel”. - Porcentagem acumulada: apresenta as frequências acumuladas. - Resultado do gráfico: apresenta o gráfico escolhido. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 24 Exemplo de Aplicação: Uma empresa resolveu realizar o monitoramento de duas de suas principais equipes de assentamento de piso cerâmico a partir de amostragens. Monte o histograma e conclua a respeito dos resultados encontrados. Funções Estatísticas HISTOGRAMA 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0,77 0,80 0,83 0,86 0,89 0,92 0,94 0,97 1,00 1,03 1,06 Mais Fr e q ü ê n ci a Produtividade (m2/h) Equipe A Freqüência % cumulativo 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 5 10 15 20 25 Fr e q ü ê n ci a Produtividade (m2/h) Equipe BFreqüência % cumulativo Considerações: ➢ Equipe B apresenta maiores dispersões de produtividade que a Equipe A (ou seja, ela é menos previsível); ➢ Equipe B apresenta maior potencial de produtividade, embora com menor confiabilidade de reprodutibilidade; ➢ As produtividades mais frequentes da Equipe A (entre 0,92 a 1,00m2/h) ocorrem em menor frequencia na Equipe B. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 25 Funções Estatísticas GRÁFICO DE PARETO • Diagrama que permite a análise das principais origens de um fenômeno, avaliando quantitativamente a representatividade das mesmas na forma agrupada (gráfico de percentual acumulado). • O gráfico de Pareto é extremamente útil em análise de projetos para tomada de decisões. • Curiosidade: Vilfredo Pareto, competente economista e engenheiro do século XVIII, foi convidado por um dono de uma grande empresa na Itália para traçar as metas de atuação da corporação. Após um árduo levantamento, chegou a seguinte conclusão: “80% do nosso trabalho é direcionado para apenas 20% dos nossos clientes”. A partir daí foi generalizado uma série postulados, dentre eles: “Um número pequeno de causas é responsável pela maior parte do problema” “Poucos vitais e muitos úteis” Causas do fenômeno em ordem decrescente Efeitos acumulados Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 26 Funções Estatísticas GRÁFICO DE PARETO ➢ Utilizando o Excel: • O gráfico de Pareto pode ser criado a partir do comando: análise de dados>histograma. Esta maneira é utilizada quando há um conjuto de dados significativos que necessitam ser agrupados para posteriormente avaliar os efeitos dos mais significativos ➢ Exemplo: Avaliar as equipes de maior produtividade do primeiro trimestre a partir do gráfico de Pareto Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 27 Funções Estatísticas GRÁFICO DE PARETO ➢ Utilizando o Excel: • Quando os resultados já foram previamente tratados (agrupados) e deseja-se somente criar o gráfico: Classe de Custos Custos realizados % Acumul Pessoal R$ 2.600.450,00 73,3% Materiais R$ 606.892,00 90,4% Equipamento R$ 110.394,00 93,5% Viagens R$ 92.956,00 96,1% Hora-extra R$ 55.903,00 97,7% Contas de consumo R$ 49.000,00 99,1% Despesas gerais R$ 18.000,00 99,6% Aluguel R$ 15.400,00 100,0% Total R$ 3.548.995,00 Gastos no mês Neste caso a variável que se deseja avaliar deve estar agrupada em ordem decrescente de valor. 1º) Selecionar com o mouse os dados das duas séries, incluindo as classes de custos; 2º) Selecionar a opção: gráfico de colunas; 3º) Selecione a série de dados %Acumulado no gráfico e a configure como “eixo secundário” e altere o tipo de gráfico para “linha”. Após a configuração do gráfico, tem-se: Dica: Caso esteja com dificuldade de selecionar a série do gráfico: - Vá até o comando “seleção atual” (dentro do menu: formatar); - Lá fica disponível todos os elementos do gráfico para seleção e formatação. 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% R$ 0,00 R$ 500.000,00 R$ 1.000.000,00 R$ 1.500.000,00 R$ 2.000.000,00 R$ 2.500.000,00 R$ 3.000.000,00 Custos realizados % Acumul Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 28 Funções Estatísticas GRÁFICO DE PARETO Para a construção de um grande shopping foi adotado a solução estrutural via pré- moldados de concreto. Durante o processo de controle da qualidade das peças estruturais, utilizando como referência os requisitos da NBR 9062*, chegou-se a uma determinada etapa da obra com um levantamento das principais não- conformidades dos produtos. Determine o gráfico de Pareto e defina as recomendações que deverão ser feitas para o fornecedor de pré-moldados. * ABNT. Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-Moldado: NBR 9062. Rio de Janeiro, 2006. Exemplo de Aplicação: 39% 64% 80% 87% 93% 98% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 0 10 20 30 40 50 60 TD E F M R AC PE A cu m u la d o d e N C Q u an ti d ad e d e N C Não-conformidades Controle de Qualidade - Pré-moldados Recomendação: As principais patologias que o fornecedor deve se preocupar em reduzir são: - Tolerância dimensional (TD), - Peças empenadas (E), - Fissuras (F), equivalente a maioria das não- conformidades. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 29 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 30 Planejamento dos Experimentos Introdução A cultura do “imediatismo” onde grandes e pequenos projetos vem sendo “forçados” a cumprir com cronogramas cada vez mais enxutos, demandam por procedimentos de execução com pequenas chances desperdício, exigindo gradualmente aumento da eficiência, eficácia, racionalização dos processos e melhoria do desempenho. O Planejamento dos Experimentos possui como premissa analisar a qualidade do produto/processo previamente para garantir o seu desempenho, preocupando-se em racionalizar recursos (tempo, insumos, equipe e equipamentos). Processos Racionalizados Prazos e Qualidade do Produto satisfeitos Desempenho atendido http://www.informazione24h.com/wp-content/uploads/2014/07/casa.jpg Ferramentas p/garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 31 Planejamento dos Experimentos Introdução O cenário atual da construção está exigindo não somente redução de custo na execução, mas também garantia de um razoável nível de desempenho em seu uso. NBR 15.575 – Edificações Habitacionais – Desempenho Primeira norma brasileira que define os requisitos que deverão ser atingidos para que o uso da edificação (habitabilidade, segurança e sustentabilidade) seja adequado. Como atestar o desempenho no uso da edificação de forma antecipada ainda na fase de projeto e construção? O Planejamento de experimentos visa avaliar de forma criteriosa quais fatores são importantes para atingir o desempenho desejado de um produto ou processo. Item 6 – NBR 15.575 – Avaliação do Desempenho: […] Para atingir essa finalidade é realizada uma investigação sistemática baseada em métodos consistentes, capazes de produzir uma interpretação objetiva sobre o comportamento esperado do sistema em condições de uso definidas. […] http://www.sandro.com.br/quanto-ao-pos-operatorio-qual-e-o-aspecto-inicial-fica-inchado.html Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 32 Planejamento dos Experimentos Introdução DEFINIÇÃO (segundo NBR ISO 10.017): Refere-se às investigações planejadas para comprovar estatisticamente efeitos avaliados por meio de experimentos. Ex.: Uma construtora irá implar um sistema de gestão da qualidade onde pretende definir procedimentos operacionais para as principais atividades fins da obra. Dentre as várias atividades ela resolveu iniciar por uma que possui maior impacto na obra (vedações em alvenaria). Quais são os principais fatores (equipe, processo e produtos) que influenciam na execução da alvenaria a partir de um referencial de qualidade? Avaliar quais fatores merecem ser priorizados para que sejam customizados. Planejar testes preferencialmente em campo para avaliar se os fatores estudados interferem na qualidade do produto. Realizar os testes respeitando as definições planejadas Avaliar os resultados provenientes dos testes a partir de técnicas estatísticas (ANOVA) Tomar providências para a melhoria do processo de execução e padronizar o método construtivo. P D CA Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 33 Planejamento dos Experimentos Benefícios O DOE é uma ferramenta de engenharia importante para melhorar um processo de fabricação, mas tem também extensiva aplicação no desenvolvimento de novos processos. A aplicação dessas técnicas bem cedo na melhoria do processo pode resultar em: • Melhor rendimento do processo (aumento da eficiência); • Variabilidade reduzida e conformidade mais próxima da padrão (qualidade); • Redução nos tempos de projeto e de desenvolvimento; • Redução nos custos de operação (racionalizar o uso de recursos). No planejamento de novos processos os benefícios são: • Redução dos insucessos quando os processos estiverem sendo aplicados; • Avaliação de materiais alternativos que podem ser aplicados no processo; • Determinação dos parâmetros-chave do projeto que têm impacto sobre o desempenho (qualidade) do produto. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção ➢ Características de Qualidade: Todas as características do produto que o cliente percebe como importantes (Ex.: durabilidade). Planejamento dos Experimentos TERMINOLOGIA 34 ➢ Variáveis de Resposta: Aspectos do produto que podem ser medidos e que permitem quantificar as características de qualidade (Ex.: Vida útil). Relação entre a demanda de qualidade (cliente) e as variáveis de resposta (engenharia) Voz do Cliente Voz do Engenheiro Características de Qualidade Variáveis de Resposta Aspectos que podem ser vagos Mensuráveis, quantitativas Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção ➢ Parâmetros do Processo: Todas as variáveis da linha de produção que podem ser alteradas e que possam promover um efeito sobre as variáveis de resposta. Planejamento dos Experimentos TERMINOLOGIA 35 • Fatores controláveis (manipulados): São aqueles parâmetros do processo que foram selecionados para serem estudados a vários níveis no experimento (Ex.: Testar tipos de matéria-prima diferentes). • Fatores constantes: São os parâmetros do processo que não entram no experimento e que são mantidos seguramente constantes durante o experimento (Ex.: Mesma equipe). Parâmetros do Processo Fatores Controláveis Objeto de estudo Fatores mantidos constante Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção • Fatores não controláveis (Ruídos): São as variáveis que não podem ser controladas pela equipe técnica (Ex.: produtividade das equipes ao longo do tempo, oscilações climáticas, etc.). 36 Planejamento dos Experimentos TERMINOLOGIA São responsáveis pelo erro experimental ou variabilidade residual. • Níveis: Correspondem às quantidades de valores dos fatores controláveis. Exemplo: Necessidade do Cliente: Produto + durável. Variável de Resposta (identificada pelo especialista): Aumento da resistência. Fatores Controláveis: Tipo de matéria-prima (Material A e B ->2 níveis), Processo Alterado. Fatores Constantes: Mesma equipe técnica. Fatores Não Controláveis: Desempenho da equipe, Condições ambientais, etc. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 37 Planejamento dos Experimentos FERRAMENTA PARA ANÁLISE DOS RESULTADOS Para tanto existe uma ferramenta estatística conhecida pela sigla em inglês ANOVA – Analise de Variância - que avalia a capacidade dos Fatores Controláveis em interferir na Variável Resposta a partir da dispersão dos resultados de ensaios. Fatores Controláveis Nível 1 Nível 2 … Nível n VR1 VR2 ... VRn Variáveis Respostas R u íd o s ✓ Pelos Níveis de FC`s ✓ Pelos Ruídos Variância Provocada: Variáveis Respostas Qual é mais expressivo? Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 38 O DOE é classificado pela quantidade de fatores controláveis considerados no experimento. Será abordado nesse módulo somente o primeiro tipo: Planejamento dos Experimentos TIPOS DE PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS • DOE - Fator Único (One-way ANOVA): A análise de variância avaliará somente o efeito de 1 Fator de Controle sobre 1 Variável Resposta. O Fator Controlável poderá ter mais de um nível, da seguinte forma: • FC a níveis fixos (Ex.: 5 valores de temperatura); • FC a níveis aleatórios (Ex.: 3 lotes de fabricação escolhidos ao acaso); • DOE – Multifatorial* com 2 Fatores (Two-way ANOVA): A análise de variância avaliará o efeito de 2 Fatores de Controle sobre 1 Variável Resposta. Realiza a combinação de todos os níveis dos 2 FC’s sobre a Variável Resposta. A cada combinação pode haver repetição de testes. Há análise de interação entre os dois fatores (Ex.: Efeito da temperatura em conjunto a umidade sobre o concreto) * Maiores detalhes para ANOVA Multifatorial consultar livro de Montgomery – Estatística Aplicada e Probabilidade para Engenheiros Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 39 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) O método ANOVA considera que o efeito dos ruídos deve ser o menor o possível para que não atrapalhe na verificação do efeito dos níveis do fator de controle sobre a Variável Resposta. A partir do modelo acima podemos ter duas Hipóteses: É adotado um Modelo Linear para correlacionar os efeitosdos Níveis dos Fatores de Controle sobre a Variável Resposta, conforme apresentado abaixo: Variável Resposta Média Global Efeito dos Níveis do FC sobre a VR Efeito do Ruído sobre a VR : O efeito dos Níveis do FC pode ser significativo sobre a VR; : O efeito dos Níveis do FC não é significativo sobre a VR; Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 40 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) O método ANOVA se baseia na variância dos valores da variável resposta proveniente das alterações nos níveis do Fator de Controle... Mais provável será os efeitos dos FC`s sobre a VR. Média Quadrática dos Níveis do FC Média Quadrática dos Ruídos (Erros experimentais) Ou seja, quanto maior for a relação acima mais o efeito dos níveis se torna significativo em relação ao efeito dos ruídos, e por conseguinte, mais distante a hipótese deixa de ser verdadeira. ... em relação as alterações decorrentes dos Ruídos. ✓ É necessário comparar a relação acima com um valor tabelado da “distribuição F”. O Excel quando aplicado fornece esse valor automaticamente. Quanto maior for a relação das variâncias Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 41 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Exemplo Resolvido* com Auxílio do Excel: Um fabricante de papel para sacos pardos está interessado em melhorar a resistência do seu produto à tensão. Para tanto, resolveu estudar o efeito da concentração de polpa de madeira de lei nos teores de 5% a 20%. Observações Concentração de Madeira de Lei 5% 10% 15% 20% 1 7 12 14 19 2 8 17 18 25 3 15 13 19 22 4 11 18 17 23 5 9 19 16 18 6 10 15 18 20 Tabela – Resultados dos testes de Resistência à tensão (em psi). * Exemplo adaptado do livro: Estatística aplicada e Probabilidade para Engenheiros – Douglas Montgomery. Eles decidem fabricar 6 corpos de prova para cada teor de 5%, 10%, 15% e 20%. Os testes foram feitos em ordem completamente aleatória com os seguintes resultados: Caracterização do Modelo: • Possui 1 fator de controle com 4 níveis (Modelo Fator Único); • Possui 1 Variável de Resposta (Resistência à Tensão); • Possui 6 observações ou repetições por Nível. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 42 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Exemplo Resolvido com Auxílio do Excel: ✓ Ir no Menu “Dados”: ✓ Clicar no Comando Análise de Dados*: * Esse comando no Excel 2003 encontra-se no menu “Ferramentas”. ✓ Aparecerá dentre as várias opções uma denominada Anova: fator único. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 43 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Exemplo Resolvido com Auxílio do Excel: Os resultados de cada nível podem estar agrupados em colunas ou linhas. Nesse exemplo está em colunas. Se no intervalo de entrada foi selecionado a descrição dos níveis, deve-se selecioná-lo. Caso contrário a primeira linha será considerada com resultados da Variável Resposta. Nível de precisão do modelo. Ele aponta a probabilidade do efeito do FC não ser significativo sobre a população. Quanto menor possível for esse valor mais representativa será a análise para a população, porém mais exigente será o modelo. Resultado na mesma planilha, em local selecionado. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 44 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Exemplo Resolvido com Auxílio do Excel: Resumo das estatísticas por Nível (5%, 10%, 15%, 20%) do Fator de Controle “Teor de poupa de madeira de lei”. Média Quadrática dos Níveis Média Quadrática dos Ruídos Relação entre a Média Quadrática dos Níveis pelo Ruído Valor tabelado para comparar com o valor F calculado (associado com o a: quanto maior for a, menor será o Fcrítico) Como F >> F crítico, então: O efeito dos níveis do FC é significativo sobre a Variável Resposta. A probabilidade do efeito dos níveis do FC sobre a VR não ser significativo na população é de aproximadamente 0,0004% (praticamente impossível). Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 45 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Exemplo Resolvido com Auxílio do Excel: • Realizando o Gráfico das médias, máxima e mínimas, tem-se: Concentração Máxima Mínima Média 5% 15 7 10 10% 19 12 15,67 15% 19 14 17 20% 25 18 21,17 É possível distinguir quais os níveis (concentração de madeira de lei) que produzem o mesmos efeito na resistência à tensão? Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 46 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) • Comparação Múltipla de Médias: Permite diferenciar o efeito dos níveis de um Fator de Controle sobre a Variável Resposta. Ou seja, consegue verificar a seguinte questão: Há Níveis que provocam efeitos distintos na Variável Resposta? O valor de L, conhecido por Mínima Diferença Significativa, refere-se ao intervalo de valores da variável resposta onde não se consegue distinguir se a variação é decorrente do FC ou dos ruídos. Passos: ✓ Listar as médias de cada nível em ordem crescente ou decrescente e compará- las duas a duas, consecutivamente. ✓ A diferença das médias, tomadas duas a duas, será significativa se for maior que a Mínima Diferença Significativa (L). Caso contrário, o efeito dos respectivos níveis serão provavelmente semelhantes na Variável Resposta. ➢ Avalia-se a diferença entre médias dos níveis, tomadas duas a duas, e compara-se com o valor: Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 47 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) 1º Passo: Cálculo da Mínima Diferença Significativa (L). Continuando o Exemplo Resolvido anterior... Cálculo da Mínima Diferença Significativa (L) entre Médias: MQE= 6,508 n= 6 L= 3,124 Nível 5% Nível 10% Nível 15% Nível 20% Resistência à tensão Média 10,0 15,7 17,0 21,2 L=3,12 2º Passo: Ordenar de forma crescente as médias e calcular a diferença entre elas. 3º Passo: Comparar a diferença de médias com “L”. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 48 Planejamento dos Experimentos DOE de Fator Único (One-way ANOVA) Um engenheiro industrial desenvolveu um modelo estocástico de simulação que prevê a produtividade mensal em função do intervalo de tempo entre manutenções preventivas. Se esse intervalo for muito curto, as máquinas estarão constantemente em manutenção e a produtividade será baixa. Se o intervalo for muito longo, haverá quebras, exigindo manutenção corretiva, mais demorada, novamente prejudicando a produtividade. Os resultados da simulação aparecem a seguir: Faça a análise da variância (p/ alfa=5%), encontre os intervalos que promovem a mesma produtividade, e conclua a respeito do intervalo ótimo para as intervenções da manutenção produtiva a partir do gráfico das médias. http://hypescience.com/wp-content/uploads/2008/04/exercicio-aerobico-450.jpg http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://happyhomemaker88.files.wordpress.com/2007/11/exercise.jpeg&imgrefurl=http://happyhomemaker88.wordpress.com/category/exercise-dieting-slimming/&usg=__mScKhGNVdb1Qc4fGhKBeeLIujTU=&h=450&w=338&sz=24&hl=pt-BR&start=1&um=1&tbnid=yr2HO9JEyTpX-M:&tbnh=127&tbnw=95&prev=/images?q=exercise&hl=pt-BR&sa=N&um=1 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade• Fornecem informação sobre o diagnóstico da variabilidade do processo (possíveis motivos da variabilidade); • Fornecem informação sobre a capacidade do processo (com qual frequência haverá resultados fora dos limites); Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 60 Projeto de um Gráfico de Controle Em uma fábrica de anéis de pistão de motores automotivos o diâmetro interno do anel é uma dimensão crítica de qualidade. O valor médio dessa dimensão é de 74,00 mm e sabe-se que o desvio-padrão é de 0,01mm. A cada hora é retirada uma amostra aleatória de 5 anéis, cujo o diâmetro médio é representado por e plotado no gráfico de controle da média amostral (conhecido por Gráfico ). LSC=74,013 5 LIC=73,9865 Nº da amostra 𝑥 D im âm e tr o m éd io , 𝑥 LC=74,000 Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 61 Projeto de um Gráfico de Controle O calculo dos Limites de Controle do Gráfico da Média Amostral (Gráfico ) para uma variabilidade de 3 sigma é: LSC=74,013 5 LIC=73,9865 Nº da amostra 𝑥 D im âm e tr o m éd io , 𝑥 LC=74,000 Desvio-Padrão do Processo Média do Processo Tamanho da amostra Para o exemplo: Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 62 Projeto de um Gráfico de Controle O projeto de um gráfico de controle tem que especificar o tamanho da amostra e a freqüência da amostras: ✓ Amostragem grande tornará mais fácil detectar pequenas mudanças; ✓ Amostragem pequena está mais susceptível a captar mudanças relativamente grandes no processo; O ideal seria realizar amostragens grandes muito freqüentemente. A prática corrente nas indústrias tende a favorecer pequenas amostras e mais freqüentes, particularmente em processos de fabricação de alta produção ou onde muitos tipos de causas atribuídas possam ocorrer. Experiências apontam para tamanhos em torno de 3 a 6 medidas. Já a freqüência deve estar em intervalos condizentes com a ocorrência das variações por causa atribuída. Controle Estatístico da Qualidade * Encontra-se no material complementar deste módulo uma forma de se dimensionar o tamanho da amostra, porém que não será abordado em função do tempo disponível. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 63 Amostras Racionais Quando há o estabelecimento dos Limites de Controle a partir de amostras iniciais do processo é importante coletar dados amostrais que evitem, na medida do possível, observações sob influência de variabilidades atribuída, e aceitar observações sujeitas a variabilidades de causas casuais. Assim, será possível estabelecer as fronteiras (LIC e LSC) para englobar as causas casuais e deixar de fora as causas atribuídas, que evidenciam o processo fora de controle. A forma de se realizar a amostragem deve passar por uma das duas abordagens levantadas por Montgomery (2007): ➢ Amostragem de unidades produzidas ao mesmo tempo: É normalmente considerada quando deseja-se detectar mudanças no processo. Essa forma de amostragem minimiza efeitos de variabilidade atribuída dentro das amostras e maximiza o efeito desta variabilidade entre amostras. ➢ Amostragem ao longo do tempo: entre intervalos pré-estabelecidos. Esse método é empregado quando deseja tomar decisões sobre os produtos que foram gerados ao longo da amostragem. Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 64 Comportamento dos Resultados Assumindo que um processo esteja sob controle, é de esperar que os resultados plotados no gráfico estejam dentro dos limites (LIS e LSC) e ainda que apresentem comportamento aleatório, sem haver uma tendência de lógica presumível. Controle Estatístico da Qualidade Tal comportamento aleatório é esperado, pois se considera que as amostras foram selecionadas de forma aleatória e que as variações de resultados monitorados estejam sob influência das causas casuais não previsíveis. Estável* Instável *Sob controle Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 65 Comportamentos Não-Aleatórios Um gráfico pode ter comportamento não-aleatório, quando há influência de causas atribuídas, que geram uma variabilidade além do desejado, nas seguintes situações: • Quanto uma ou mais amostras encontram-se fora dos Limites de Controle; • Quanto várias amostras encontram-se dentro dos Limites de Controle, mas: ✓ Possuem uma seqüência crescente ou decrescente com mais de 5 amostras contínuas (conhecido por: corrida); ✓ Possuem uma seqüência maior que 8 pontos do mesmo lado da linha média; ✓ Possuem um comportamento cíclico. Tal padrão de comportamento pode indicar um problema com o processo, como por exemplo: fadiga do operador, entrega de matéria-prima e desenvolvimento de variações ambientais; Controle Estatístico da Qualidade LEMBRE-SE: Os limites LIC e LSC devem compreender, dentro do possível, somente variabilidades casuais. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 66 Comportamentos Não-Aleatórios Não é fácil detectar padrão de comportamentos não-aleatórios. A habilidade para interpretar um padrão particular de comportamento em termos de causas atribuídas requer experiência e conhecimento do processo. O Western Electric Handbook (1956) sugere um conjunto de regras complementares de análise de estabilidade dos gráficos de controle. As duas principais são: ✓ 2 de 3 pontos consecutivos caírem além do limite 2 sigma; ✓ 4 de 5 pontos consecutivos caírem além do limite 1 sigma; LSC LC LIC Controle Estatístico da Qualidade Probabilidade de ocorrência desta situação = [(100%-95,46%)/2]2 = 0,05% Probabilidade de ocorrência desta situação = [(100%-68,26%)/2]4 = 0,06% Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 67 Cálculo dos Limites de Controle É recomendado que seja feito o CEP a partir das médias, amplitudes e desvios- padrão das amostras racionais. Caso os parâmetros m e s forem desconhecidos, geralmente estima-se com base em amostras racionais retiradas quando o processo estiver aparentemente sob controle (estável). Média das Amplitudes Amostrais Média das Médias Amostrais Constante em função do tamanho da amostra (valor tabelado). Controle Estatístico da Qualidade A quantidade mínima de amostras recomendada é de 20 a 25, e o tamanho por amostra é de 3 a 6. Obs.: Limites definidos para 3 sigmas Gráfico de Controle das Médias Amostrais ( ) Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 68 Cálculo dos Limites de Controle T a b e la p a ra o b te n ç ã o d a s C o n s ta n te s ( R e ti ra d o d e M o n tg o m e ry , 2 0 0 9 ). Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 69 Cálculo dos Limites de Controle Média das Amplitudes Amostrais Constante em função do tamanho da amostra (valor tabelado). Constante em função do tamanho da amostra (valor tabelado). Obs.: Não é aconselhado LIC negativo. Se ocorrer, considerar igual a zero. Controle Estatístico da Qualidade Gráfico de Controle das Amplitudes Amostrais ( ) ➢ É importante controlar a qualidade a partir de medidas de dispersão, pois dentro da amostra pode ocorrer variações de resultados inaceitáveis naprodução de um produto. Isso significa dizer que dentro de um mesmo lote poderão haver desvios de padrão: unidades produzidas com excesso ou carência de qualidade. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 70 Cálculo dos Limites de Controle Média dos Desvios-Padrão Amostrais Constante em função do tamanho da amostra (valor tabelado). Obs.: Não é possível LIC negativo. Se ocorrer, considerar igual a zero. Controle Estatístico da Qualidade Gráfico de Controle do Desvio-Padrão Amostral ( ) Os limites de controle devem ser revisados periodicamente, pois as condicionantes de produção (insumos, trabalhadores, equipamentos, etc.) variam com o tempo. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 71 Cálculo dos Limites de Controle • Exemplo: Uma construtora resolve implantar e controlar a produção de edifícios classe média respeitando-se os critérios mínimos da NBR 15.575. Um dos requisitos estratégicos definido em projeto é garantir a resistência térmica da alvenaria externa, depois de acabada, para alcançar o desempenho térmico pretendido. Amostra Nº Resistência Térmica Alvenaria (dm2.0C/W) x1 x2 x3 x4 x5 1 33 29 31 32 33 2 33 31 35 37 31 3 35 37 33 34 36 4 30 31 33 34 33 5 33 34 35 33 34 6 38 37 39 40 38 7 30 31 32 34 31 8 29 39 38 39 39 9 28 33 35 36 43 10 38 33 32 35 32 11 28 30 28 32 31 12 31 35 35 35 34 13 27 32 34 35 37 14 33 33 35 37 36 15 35 37 32 35 39 16 33 33 27 31 30 17 35 34 34 30 32 18 32 33 30 30 33 19 25 27 34 27 28 20 35 35 36 33 30 Para tanto foram realizadas várias medições de forma padronizada nas primeiras unidades e tomadas como referência para controle da qualidade. Sendo assim, determine: a)Os gráficos de controle , , ; b)Verificar se há algum ponto no gráfico fora de controle; c)Reconstrua os gráficos desconsiderando os pontos fora de controle. Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 72 Cálculo dos Limites de Controle • Exemplo: 10 Passo: Determine os Limites de Controle para os três gráficos: Resistência Térmica Alvenaria (dm2.0C/W) Resumo Estatístico das Amostras Nº Amostra x1 x2 x3 x4 x5 Média Amplitude Desv. Padrão 1 33 29 31 32 33 31,6 4 1,67332 2 33 31 35 37 31 33,4 6 2,60768 3 35 37 33 34 36 35 4 1,58114 4 30 31 33 34 33 32,2 4 1,64317 5 33 34 35 33 34 33,8 2 0,83666 6 38 37 39 40 38 38,4 3 1,14018 7 30 31 32 34 31 31,6 4 1,51658 8 29 39 38 39 39 36,8 10 4,38178 9 28 33 35 36 43 35 15 5,43139 10 38 33 32 35 32 34 6 2,54951 11 28 30 28 32 31 29,8 4 1,78885 12 31 35 35 35 34 34 4 1,73205 13 27 32 34 35 37 33 10 3,80789 14 33 33 35 37 36 34,8 4 1,78885 15 35 37 32 35 39 35,6 7 2,60768 16 33 33 27 31 30 30,8 6 2,48998 17 35 34 34 30 32 33 5 2,00000 18 32 33 30 30 33 31,6 3 1,51658 19 25 27 34 27 28 28,2 9 3,42053 20 35 35 36 33 30 33,8 6 2,38747 Média 33,32 5,8 2,345 Limites de Controle da Média Amostral: LC 33,32 LSC 36,67 LIC 29,97 LC 5,8 LSC 12,27 LIC 0,00 LC 2,35 LSC 4,90 LIC 0,00 Limites de Controle da Amplitude Amostral: Limites de Controle da Desvio-Padrão Amostral: Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 73 Cálculo dos Limites de Controle 26 28 30 32 34 36 38 40 42 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 M e d ia s Amostras Gráfico de Controle da Média Amostral 6 8 11 19 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A m p lit u d e s M é d ia s Amostras Gráfico de Controle da Amplitude Amostral 9 Controle Estatístico da Qualidade • Exemplo: 20 Passo: Plotagem dos Gráficos e Verificação de Pontos Fora de Controle: Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 D e sv io P ad rã o M é d io Amostras Gráfico de Controle da Desvio-Padrão Amostral 74 Cálculo dos Limites de Controle 9 Controle Estatístico da Qualidade • Exemplo: 20 Passo: Plotagem dos Gráficos e Verificação de Pontos Fora de Controle: Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 75 Cálculo dos Limites de Controle 30 Passo: Após a retirada dos pontos considerados fora de controle: 6, 8, 9, 11 e 19, e recalculando os limites, tem-se: 26 28 30 32 34 36 38 40 42 0 5 10 15 20 M e d ia s Amostras Gráfico de Controle da Média Amostral 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 5 10 15 20 A m p lit u d e s M é d ia s Amostras Gráfico de Controle da Amplitude Amostral 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 D e sv io P ad rã o M é d io Amostras Gráfico de Controle da Desvio-Padrão Amostral Esses limites podem agora ser usados para julgar o Controle Estatístico da Produção futura. Recomenda-se rever periodicamente os limites, mesmo que o processo permaneça estável. Os limites devem sempre ser revistos quando melhorias no processo são implementadas. Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 76 Cálculo dos Limites de Controle Controle Estatístico da Qualidade Resolveu-se monitorar a produtividade do serviço de montagem das fôrmas em uma grande obra de 6 mil unidades habitacionais, cujo o novo sistema construtivo apresenta como caminho crítico esta etapa. Esta empresa possui certificação NBR-ISO 9001. As amostras são medidas diariamente. Determine: a) Calcule os limites de controle. b) Monte os gráficos de controle. c) Avalie os resultados: c1) Podemos considerar os limites calculados para controle da qualidade? c2) Há algum sinal de instabilidade da produtividade que precisa ser ajustado? Amostra Medições índice de Produtividade (h/m2) X1 X2 X3 X4 1 0,33 0,33 0,33 0,43 2 0,38 0,38 0,43 0,33 3 0,38 0,40 0,35 0,38 4 0,30 0,35 0,38 0,33 5 0,35 0,33 0,43 0,40 6 0,30 0,38 0,43 0,35 7 0,38 0,33 0,38 0,35 8 0,30 0,40 0,38 0,38 9 0,33 0,43 0,43 0,38 10 0,30 0,30 0,40 0,33 11 0,40 0,35 0,40 0,35 12 0,43 0,43 0,33 0,35 13 0,35 0,38 0,38 0,35 14 0,33 0,43 0,38 0,30 15 0,45 0,40 0,38 0,43 16 0,38 0,38 0,40 0,33 17 0,38 0,43 0,35 0,40 18 0,38 0,30 0,35 0,30 19 0,33 0,43 0,33 0,35 20 0,30 0,33 0,30 0,33 21 0,25 0,33 0,40 0,40 22 0,30 0,33 0,33 0,38 23 0,40 0,38 0,33 0,33 24 0,33 0,30 0,30 0,35 25 0,33 0,35 0,30 0,33 http://hypescience.com/wp-content/uploads/2008/04/exercicio-aerobico-450.jpg http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://happyhomemaker88.files.wordpress.com/2007/11/exercise.jpeg&imgrefurl=http://happyhomemaker88.wordpress.com/category/exercise-dieting-slimming/&usg=__mScKhGNVdb1Qc4fGhKBeeLIujTU=&h=450&w=338&sz=24&hl=pt-BR&start=1&um=1&tbnid=yr2HO9JEyTpX-M:&tbnh=127&tbnw=95&prev=/images?q=exercise&hl=pt-BR&sa=N&um=1 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 77 Capacidade de Processo Definição: Refere-se à capacidade do processo gerar saídas (produtos e serviços) conforme as especificações previamente definidas pelo cliente (normas, mercado, leis, exigências específicas de clientes, etc.). Controle Estatístico da Qualidade A intenção é verificar se o processo de produção é capaz de gerar variabilidade estatisticamente controlável (previsível) e ainda suportável, dentro das expectativas do cliente. Sendo assim, não basta estar com o processo sob controle estatístico da qualidade (dentro dos limites de controle), mas é preciso também garantir que ele gere resultados dentro do esperado pelo cliente (dentro dos limites de especificação) Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras,qualidade e Desempenho da Construção 78 Capacidade de Processo É necessário obter alguma informação acerca da capacidade do processo em gerar saídas dentro dos Limites de Especificação do produto. Não confunda limites de controle com limites de especificação. ✓ Limites de Controle (LC) são internos ao processo. Eles refletem a faixa estatisticamente esperada de variação da saída do processo. ✓ Limites de Especificação (LE) representam os requisitos de engenharia do produto para satisfazer um cliente interno ou externo. Eles são externos ao processo. Tô boiando... Ex.: O fabricante de um piso cerâmico especifica que a espessura do rejunte deve ser em torno de 2mm a 5mm (Limites de Especificação). Já a sua equipe de funcionários, após levantamento do processo, consegue assentar o piso com rejunte variando de 3mm a 4mm (Limite de Controle). Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção Capacidade de Processo Pode-se dizer então que... Controle Estatístico da Qualidade ➢Os LIMITES DE CONTROLE (LC) são responsáveis por verificar se o processo de produção de algo está mantido dentro de certos níveis de tolerância de variabilidade (sob controle); ➢Os LIMITES DE ESPECIFICAÇÃO (LE) delimitam o quanto certa característica do produto pode ser aceita dentro dos padrões de qualidade exigidos pelo cliente (ou outro interessado); ➢Os LC’s devem ser comparados estritamente com os valores representativos das amostras e não com seus valores individuais; ➢Produtos que estejam fora dos LE’s são considerados não-conformes aos padrões de qualidade, porém não quer dizer necessariamente que estejam fora de controle do processo; 79 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 80 Capacidade de Processo Uma das formas de se medir a Capacidade do Processo é por meio da seguinte razão: Diferença entre o Limite Superior e Inferior de Especificação Diferença entre os Limite de Controle LIE LSE 6s RCP>1 LIE LSE 6s RCP=1 LIE LSE 6s RCP Avalia o quanto do intervalo possível de variação das especificações do produto é aproveitado pelo processo. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 81 Desempenho do Gráfico de Controle Todo gráfico de controle procura abrigar de forma previsível grande parte dos resultados de qualidade a ser monitorado. ✓Desta forma, deve-se prever qual será o desempenho do processo em gerar resultados dentro dos limites a fim de se planejar quando o oposto ocorrer e ainda não gerar uma expectativa errônea sobre a condição de controle da gestão da qualidade. Controle Estatístico da Qualidade Porém, é inviável tecnicamente abrigar dentro dos limites de controle todos os resultados possíveis, até mesmo porque há limites de especificação do produto que devem ser respeitados. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 82 Desempenho do Gráfico de Controle Uma das formas de se avaliar o desempenho do Gráfico de Controle é por meio do Comprimento Médio de Corrida (CMC). onde CMC refere-se ao número de médio de pontos que tem de ser plotado no Gráfico de Controle antes de um resultado indicar uma condição fora de controle. p = probabilidade de um ponto exceder os limites de controle. ➢ Exemplo: Se o processo estiver sob controle, as chances de um ponto estar fora dos 3s é de p=0,0027. Assim: Conclusões do Exemplo: ✓ Mesmo se o processo permanecer sob controle, um sinal de fora de controle será gerado, em média, a cada 370 amostras; ✓ Teremos um “alarme falso” aproximadamente a cada 370 amostras, em média. Logo, se caso ocorrer pontos “fora de controle” nessa frequência, não quer dizer que o processo está efetivamente fora do controle. Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 83 Desempenho do Gráfico de Controle Suponha neste exemplo que a amostragem ocorra diariamente. Sendo assim, um sinal de alerta sobre resultados fora de controle ocorre a cada 8 dias. Controle Estatístico da Qualidade Caso haja resultados fora dos limites LIC e LSC em corridas inferiores a 370 amostras, significa que há grande chance do processo estar fora de controle*. Ex.: Constatou-se que a cada 8 amostras em média 1 estava fora dos limites de controle. Qual a probabilidade de ter resultados sob controle? 8 = 1 𝑝 ∴ 𝑝 = 12,5% O que fazer para reduzir o tempo de resposta a um possível comportamento fora dos Limites de Controle do Processo? * Para a situação fora de controle onde a média amostral se desloca em relação à LC, pode-se calcular o CMC. Ver material complementar. 𝑃 = 87,5% Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 84 Desempenho do Gráfico de Controle 1. Reduzir o tempo entre amostragens (aumentar a freqüência de amostragem); 2. Aumentar o tamanho da amostra (Isto reduz o intervalo entre LSC e LIC); 4. Criar um plano de contenção, caso ocorra algum problema com as saídas do processo, a fim de se precaver das conseqüências (não é o mais aconselhável). 3. Recalcular os Limites de Controle (inclusive a Linha Central) a partir dos novos valores amostrais, caso ainda estiverem dentro dos Limites de Especificação e essa variação não for proveniente de uma causa atribuída; Controle Estatístico da Qualidade Estratégias para reduzir o tempo de resposta quando há amostras fora de controle e não seja viável implantar melhorias no processo: Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 85 Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 86 CONTATOS PROFISSIONAIS: leonardo0eloi@gmail.com 62-982501210 sergio_botassi@yahoo.com.br 62-81130925 Consultoria em Engenharia mailto:leonardo0eloi@gmail.com mailto:sergio_botassi@yahoo.com.brqualidade e Desempenho da Construção 78 Capacidade de Processo É necessário obter alguma informação acerca da capacidade do processo em gerar saídas dentro dos Limites de Especificação do produto. Não confunda limites de controle com limites de especificação. ✓ Limites de Controle (LC) são internos ao processo. Eles refletem a faixa estatisticamente esperada de variação da saída do processo. ✓ Limites de Especificação (LE) representam os requisitos de engenharia do produto para satisfazer um cliente interno ou externo. Eles são externos ao processo. Tô boiando... Ex.: O fabricante de um piso cerâmico especifica que a espessura do rejunte deve ser em torno de 2mm a 5mm (Limites de Especificação). Já a sua equipe de funcionários, após levantamento do processo, consegue assentar o piso com rejunte variando de 3mm a 4mm (Limite de Controle). Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção Capacidade de Processo Pode-se dizer então que... Controle Estatístico da Qualidade ➢Os LIMITES DE CONTROLE (LC) são responsáveis por verificar se o processo de produção de algo está mantido dentro de certos níveis de tolerância de variabilidade (sob controle); ➢Os LIMITES DE ESPECIFICAÇÃO (LE) delimitam o quanto certa característica do produto pode ser aceita dentro dos padrões de qualidade exigidos pelo cliente (ou outro interessado); ➢Os LC’s devem ser comparados estritamente com os valores representativos das amostras e não com seus valores individuais; ➢Produtos que estejam fora dos LE’s são considerados não-conformes aos padrões de qualidade, porém não quer dizer necessariamente que estejam fora de controle do processo; 79 Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 80 Capacidade de Processo Uma das formas de se medir a Capacidade do Processo é por meio da seguinte razão: Diferença entre o Limite Superior e Inferior de Especificação Diferença entre os Limite de Controle LIE LSE 6s RCP>1 LIE LSE 6s RCP=1 LIE LSE 6s RCP<1 DESEJÁVEL ACEITÁVEL INDESEJÁVEL Controle Estatístico da Qualidade => Avalia o quanto do intervalo possível de variação das especificações do produto é aproveitado pelo processo. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 81 Desempenho do Gráfico de Controle Todo gráfico de controle procura abrigar de forma previsível grande parte dos resultados de qualidade a ser monitorado. ✓Desta forma, deve-se prever qual será o desempenho do processo em gerar resultados dentro dos limites a fim de se planejar quando o oposto ocorrer e ainda não gerar uma expectativa errônea sobre a condição de controle da gestão da qualidade. Controle Estatístico da Qualidade Porém, é inviável tecnicamente abrigar dentro dos limites de controle todos os resultados possíveis, até mesmo porque há limites de especificação do produto que devem ser respeitados. Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 82 Desempenho do Gráfico de Controle Uma das formas de se avaliar o desempenho do Gráfico de Controle é por meio do Comprimento Médio de Corrida (CMC). onde CMC refere-se ao número de médio de pontos que tem de ser plotado no Gráfico de Controle antes de um resultado indicar uma condição fora de controle. p = probabilidade de um ponto exceder os limites de controle. ➢ Exemplo: Se o processo estiver sob controle, as chances de um ponto estar fora dos 3s é de p=0,0027. Assim: Conclusões do Exemplo: ✓ Mesmo se o processo permanecer sob controle, um sinal de fora de controle será gerado, em média, a cada 370 amostras; ✓ Teremos um “alarme falso” aproximadamente a cada 370 amostras, em média. Logo, se caso ocorrer pontos “fora de controle” nessa frequência, não quer dizer que o processo está efetivamente fora do controle. Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 83 Desempenho do Gráfico de Controle Suponha neste exemplo que a amostragem ocorra diariamente. Sendo assim, um sinal de alerta sobre resultados fora de controle ocorre a cada 8 dias. Controle Estatístico da Qualidade Caso haja resultados fora dos limites LIC e LSC em corridas inferiores a 370 amostras, significa que há grande chance do processo estar fora de controle*. Ex.: Constatou-se que a cada 8 amostras em média 1 estava fora dos limites de controle. Qual a probabilidade de ter resultados sob controle? 8 = 1 𝑝 ∴ 𝑝 = 12,5% O que fazer para reduzir o tempo de resposta a um possível comportamento fora dos Limites de Controle do Processo? * Para a situação fora de controle onde a média amostral se desloca em relação à LC, pode-se calcular o CMC. Ver material complementar. 𝑃 = 87,5% Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 84 Desempenho do Gráfico de Controle 1. Reduzir o tempo entre amostragens (aumentar a freqüência de amostragem); 2. Aumentar o tamanho da amostra (Isto reduz o intervalo entre LSC e LIC); 4. Criar um plano de contenção, caso ocorra algum problema com as saídas do processo, a fim de se precaver das conseqüências (não é o mais aconselhável). 3. Recalcular os Limites de Controle (inclusive a Linha Central) a partir dos novos valores amostrais, caso ainda estiverem dentro dos Limites de Especificação e essa variação não for proveniente de uma causa atribuída; Controle Estatístico da Qualidade Estratégias para reduzir o tempo de resposta quando há amostras fora de controle e não seja viável implantar melhorias no processo: Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 85 Controle Estatístico da Qualidade Ferramentas p/ garantia e controle da Qualidade – MBA em Gerenc. de Obras, qualidade e Desempenho da Construção 86 CONTATOS PROFISSIONAIS: leonardo0eloi@gmail.com 62-982501210 sergio_botassi@yahoo.com.br 62-81130925 Consultoria em Engenharia mailto:leonardo0eloi@gmail.com mailto:sergio_botassi@yahoo.com.br