Capabilidade CMM – Capability Maturity Model historico

Prévia do material em texto

Capabilidade CMM – Capability Maturity Model historico.docdoc 
Prof. Dr. Olímpio M. Capeli 1 
ADAPTAÇÃO DE QUALIDADE: 
CAPABILIDADE DE PROCESSO (CPk) & CAPABILIDADE DE MATURIDADE (CMM) & FMEA. 
O que é Capacidade e Capabilidade? 
Capabilidade tem origens nos primórdios da qualidade e do controle estatístico do processo. Quando um 
processo ou procedimento, além de estar sob controle, também atende as especificações do cliente. Existem 
processos sobre total controle, porém incapazes ou não 100% precisos. Por exemplo, em uma automação 
controlada por um software integrado entre produção e projeto, as embalagens de um produto contém entre 4,9 
a 4,95 kg de cereais, e está sempre muito bem controlado, porém está fora da especificação mínima de 5,0kg. 
Neste caso o processo é incapaz, e põe em risco a confiança do cliente no fornecedor, portanto o procedimento 
necessita de revisão. O índice de capabilidade, designado por Cp é obtido usando a seguinte expressão: 
 , 
LIC]-[LSC
LIE]-[LSE
 Cp
, de modo que: 
LSE = Limite superior da especificação, LIE = Limite inferior da especificação, LSC = Limite superior do 
controle e LIC = Limite inferior do controle. Capacidade permite a produção dentro de limites possíveis, e 
capabilidade permite a produção, o controle e manutenção das especificações do cliente durante toda a 
produção. Capabilidade é um conjunto de capacidade de um equipamento ou procedimentos. 
O Cpk mede o potencial que o processo ou software tem em apresentar resultados ruins diante dos limites 
superior e inferior de controle: 
 , padrão desvio o é "" e médias das média a é " X
~
" onde ]
3
X
~
-LSE
;
3
LIE-X
~
[ :Mínimo_de Cpk 


 
 incapaz é senão capaz, é processo o então , 1 Cp Se k 
 existem índices normalizados, por exemplo: 
etc... , 
 1,5
1,40
1,33
 Cpk









 
Por exemplo, Foi feita uma analise pontual (momentânea) numa linha de produção de envaze de GLP para 
controle dos índices de Cp. Sabe-se que os equipamentos da empresa possuem sensores conectados a 
circuitos micro processados e são capazes de detectar carregamentos na faixa de LSC=15,03kg e 
LIC=14,95kg. Os padrões nacionais indicam na legislação que os limites permitidos são LSE=15,04 e 
LIE=14,92. Determinar o valor do índice de capabilidade Cp e verifique se a empresa está mantendo um 
processo de repetibilidade através do calculo do índice simples da capabilidade naquele instante. 
 
Solução: 
 , 5,1
[0,08]
[0,12]
 
14,95]-[15,03
14,92]-[15,04
 
LIC]-[LSC
LIE]-[LSE
 Cp 
 
Conclusão, como Cp>1, então o processo está sob 
controle naquele momento. 
 
1 - Capabilidade do Processo 
É a capacidade do processo em atender plenamente às especificações do Cliente ou da Engenharia. Quando 
um processo está sob controle podemos aprofundar o estudo da capacidade do processo determinando os seus 
Índices de Capacidade. No caso de termos especificações bilaterais, ou seja, de limites superior e inferior de 
especificação o índice de capacidade é definido como Cp e é calculado da seguinte forma: S = desvio-padrão, 
por exemplo A2 * R, nos gráficos do tipo X-R. 
Cp = ( LSE – LIE ) / ( 6 * S ) 
Capabilidade CMM – Capability Maturity Model historico.docdoc 
Prof. Dr. Olímpio M. Capeli 2 
Quando a especificação for bilateral mas o processo não estiver centrado no meio – a situação mais comum, 
define-se um outro índice chamado de Cpk . Quando o processo está rigorosamente centrado no meio das 
especificações os índices Cp e Cpk são iguais. Neste caso a fórmula dada é a mesma para um processo 
unilateral. Calculamos Cps e Cpi, e usamos o menor de todos. 
Cps = ( LSE – X ) / ( 3 * S ) Cpi, = ( X - LIE ) / ( 3 * S ) 
Cpk = Mínimo (Cps, Cpi, ). Quanto maior o índice de capacidade melhor a capacidade do processo. Para 
classificarmos os processos existe um padrão estabelecido e mundialmente adotado que determina a 
capacidade do processo. As montadoras de automóveis constantemente usam estes parâmetros para 
avaliarem seus fornecedores, por exemplo: 
 Cp > 1,3 , 1,0 < Cp < 1,3, e Cp < 1,0. 
 
2 - Modelo de Capabilidade da Maturidade (Capability Maturity Model) (autor: Renata Flavia S. Medieros) 
2.1. Histórico 
A capabilidade do software relaciona-se com os resultados positivos obtidos no desenvolvimento de projetos. O 
CMM surgiu no âmbito do Departamento de Defesa norte-americano, maior comprador de software por 
encomenda do mundo, cujas ações, pela importância estratégica e natureza crítica, não toleram falhas em 
processos. Para garantir-lhes a integridade e a precisão o departamento criou o SEI - Software Engineering 
Institute, que funciona na Universidade Carneggie Mellon, nos EUA. O SEI estabeleceu os modelos CMM e 
passou a regulamentar suas práticas em todo o mundo. Para o SEI, é necessário promover a evolução da 
engenharia de software de uma atividade desordenada e dispendiosa para uma atividade gerenciada, 
disciplinada e com qualidade de produto controlada com repetibilidade de processos de produção de software, 
que inclui sua maturidade de desenvolvimento, ou seja, a experiência e a melhora contínua da qualidade. 
A estrutura em estágios do CMM é baseada em princípios de qualidade de produto dos últimos sessenta anos, 
desde as origens do Controle Estatístico do Processo (CEP). Nos anos 30, *Walter Shewhart (1891-1967) 
promulgou os princípios de controle estatístico da qualidade. Seus princípios foram desenvolvidos e 
demonstrados com sucesso no trabalho de *W. Edwards Deming (1900-1993) [Deming86] e *Joseph M Juran 
(1908-2008) [Juran88, Juran89]. 
Portanto: Esses princípios foram adaptados pelo SEI dentro da estrutura de maturidade que estabelece a 
gestão de projeto e os fundamentos de engenharia para o controle quantitativo do processo de software, que é 
a base para a contínua melhoria do processo. 
A estrutura de maturidade da qual esses princípios de qualidade foram adaptados foi primeiramente inspirada 
por *Philip Crosby (1926-2001) em seu livro Quality is Free [Crosby70]. O quadro de maturidade de gestão da 
qualidade de Crosby descreve cinco etapas para a adoção das práticas de qualidade. Essa estrutura de 
maturidade foi adaptada para o processo de software por Ronald Radice e seus colegas, trabalhando sob a 
direção de *Watts Humphrey (1927-2010) da IBM [Radice85]. Humphey trouxe essa estrutura de maturidade 
para o Instituto de Engenharia de Software em 1986, acrescentou o conceito de níveis de maturidade e 
desenvolveu o fundamento para o seu uso atual através da indústria de software. Nota: todos os autores 
indicados com “*” foram cientistas famosos da área da qualidade, e suas práticas servem hoje de modelo para 
as aplicações na qualidade de engenharia de software. 
 
2.2. Introdução 
Mesmo tendo pleno conhecimento de seus problemas, engenheiros e gerentes de software podem discordar 
quanto à importância das melhorias. Sem uma estratégia organizada, é difícil a gerência e a equipe de 
funcionários chegarem a um consenso sobre a prioridade dessas atividades. Para se conseguir resultados 
duradouros a partir de esforços em melhoria de processos, é necessário projetar um caminho evolutivo que 
incremente, em estágios, a maturidade do processo de software da organização. A estrutura de maturidade 
[Humphrey 87a] ordena esses estágios preestabelecidos, onde os resultados positivos alcançados em cada 
Capabilidade CMM – Capability Maturity Model historico.docdoc 
Prof. Dr. Olímpio M. Capeli 3 
estágio são utilizados como embasamento para o próximo, objetivando melhorias no processo em sua 
totalidade. Dessa forma, uma estratégia de melhoria projetada a partir de uma estrutura de maturidade de 
processo de software orienta quanto ao caminho (comoum mapa) a ser seguido para a contínua melhoria do 
mesmo. Orienta também os avanços e identifica deficiências na organização, não objetivando fornecer soluções 
rápidas para projetos em dificuldades. 
O Modelo de Maturidade da Capabilidade de Software fornece às organizações de software um guia de como 
obter controle em seus processos para desenvolver e manter software e como evoluir em direção a uma cultura 
de engenharia de software e excelência de gestão. O CMM foi projetado para guiar as organizações de 
software no processo de seleção das estratégias de melhoria, determinando a maturidade atual do processo e 
identificando as questões mais críticas para a qualidade e melhoria do processo de software. Focando em um 
conjunto limitado de atividades e trabalhando agressivamente para concluí-las com êxito, a organização pode 
melhorar o processo em toda a sua estrutura, possibilitando ganhos contínuos e duradouros na capabilidade do 
processo de software. 
 
2.3 - O MODELO CMM 
A causa mais comum do insucesso dos projetos de desenvolvimento de software é a má utilização ou a 
completa indiferença aos métodos e ferramentas orientados à concepção. É possível que, em empresas de 
desenvolvimento de software onde o uso de metodologias consistentes não seja prática adotada, os projetos 
possam ter bons resultados. Mas, em geral, estes bons resultados são muito mais uma conseqüência de 
esforços individuais do que propriamente causadas pela existência de uma política e de uma infra-estrutura 
adequada à produção de software. 
 
O modelo CMM — Capability Maturity Model — foi definido pelo SEI — Software Engineering Institute 
estabelece conceitos relacionados diretamente aos níveis de maturidade das empresas de desenvolvimento de 
software, e é um indicativo do grau de evolução que elas se encontram nos seus processos de 
desenvolvimento. O modelo estabelece também que providências as empresas podem tomar para aumentarem, 
gradualmente o seu grau de maturidade, melhorando, por conseqüência, sua produtividade e a qualidade do 
produto de software. 
 
2.3.1 Conceitos básicos do CMM, Maturidade e do Cpk 
Um Processo de Desenvolvimento de Software corresponde ao conjunto de atividades, métodos, práticas e 
transformações que uma equipe utiliza para desenvolver e manter software e seus produtos associados (planos 
de projeto, documentos de projeto, código, casos de teste e manuais de usuário). Uma empresa é considerada 
num maior grau de maturidade quanto mais evoluído for o seu processo de desenvolvimento de software. Por 
exemplo, uma empresa pode implementar o conceito do 5M (Man, Machine, Measure, Method, Material) mais 
Energy (ou Meio Ambiente) e trabalhar com a “espinha de peixe”, ver a figura a seguir. 
 
 
 
A Capabilidade de um processo de software está relacionada aos resultados que podem ser obtidos pela sua 
utilização num ou em vários projetos. Esta definição permite estabelecer uma estimação de resultados em 
futuros projetos. O Desempenho de um processo de software representa os resultados que são correntemente 
obtidos pela sua utilização. A diferença básica entre estes dois conceitos está no fato de que, enquanto o 
primeiro, está relacionado aos resultados “esperados” (ou especificados, LSE e LIE), o segundo, relaciona-se 
aos resultados que foram efetivamente “obtidos” (ou controlados, LSC e LIC). 
 
A Maturidade de um processo de software estabelece os meios pelos quais ele é definido, gerenciado, medido, 
controlado e efetivo,implicando num potencial de evolução da capabilidade. Numa empresa com alto grau de 
maturidade, o processo de desenvolvimento de software é bem entendido por todo o staff técnico, graças à 
existência de documentação e políticas de treinamento, e que este é continuamente monitorado e aperfeiçoado 
por seus usuários. À medida que uma organização cresce em termos de maturidade, ela institucionaliza seu 
processo de desenvolvimento de software através de políticas, normas e estruturas organizacionais, as quais 
geram uma infra-estrutura e uma cultura de suporte aos métodos e procedimentos de desenvolvimento 
 
2.3.2. Níveis de Maturidade 
Níveis de maturidade no processo de desenvolvimento de software O modelo CMM define cinco níveis de 
maturidade no que diz respeito ao processo de desenvolvimento de software adotado a nível das empresas, 
Capabilidade CMM – Capability Maturity Model historico.docdoc 
Prof. Dr. Olímpio M. Capeli 4 
estabelecendo uma escala ordinal que conduz as empresas ao longo de seu aperfeiçoamento. Um nível de 
maturidade é um patamar de evolução de um processo de desenvolvimento de software, correspondendo a um 
de grau na evolução contínua de cada organização. A cada nível corresponde um conjunto de objetivos que, 
uma vez atingidos, estabilizam um componente fundamental do processo de desenvolvimento de software, 
tendo como conseqüência direta o aumento da capabilidade da empresa. 
 
CMMi e os 5 níveis. 
 
Modelos de Maturidade Integração (i) CMMi (Capability Maturity Model Integration) são modelos designados por 
meta modelos de processo. O CMMi é um modelo de maturidade mais recentemente criado com o fim de 
agrupar as diferentes formas de utilização que foram dadas ao seu predecessor, o CMM. Eles surgiram para 
avaliar a qualidade dos processos de software aplicados em uma organização (empresa ou instituição). O CMMi 
pode ser organizado através de duas formas, contínua e estagiada. Pelo modelo estagiado, mais tradicional e 
mantendo compatibilidade com o CMM, uma organização pode ter sua maturidade medida em 5 níveis: 
 
Nível 1 - Caótico; 
Nível 2 - Capacidade de repetir sucessos anteriores pelo acompanhamento de custos, cronogramas e 
funcionalidades; 
Nível 3 - O processo de software é bem definido, documentado e padronizado; 
Nível 4 - Realiza uma gerência quantitativa do processo de software e do produto; 
Nível 5 - Usa a informação quantitativa para melhorar continuamente e gerenciar o processo de software. 
 
ANALISE DE MODO E FALHA E CONFIABILIDADE 
 
FMEA O QUE É?? 
Definição: Análise FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) é uma metodologia que objetiva avaliar e minimizar 
riscos por meio da análise das possíveis falhas (determinação da causa, efeito e risco de cada tipo de falha) e 
implantação de ações para aumentar a confiabilidade. 
A metodologia de Análise do Tipo e Efeito de Falha, conhecida como FMEA, é uma ferramenta que busca, em 
princípio, evitar, por meio da análise das falhas potenciais e propostas de ações de melhoria, que ocorram 
falhas no projeto do produto ou do processo. Este é o objetivo básico desta ferramenta e, portanto, pode-se 
dizer que se está, com sua utilização, diminuindo as chances do produto ou processo falhar durante sua 
operação, ou seja, estamos buscando aumentar a confiabilidade , que é a probabilidade de falha do 
produto/processo. Esta dimensão da qualidade, a confiabilidade , tem se tornado cada vez mais importante para 
os consumidores, pois, a falha de um produto, mesmo que prontamente reparada pelo serviço de assistência 
técnica e totalmente coberta por termos de garantia, causa, no mínimo, uma insatisfação ao consumidor ao 
privá-lo do uso do produto por determinado tempo. 
 
Além disso, cada vez mais são lançados produtos em que determinados tipos de falhas podem ter 
conseqüências drásticas para o consumidor, tais como aviões e equipamentos hospitalares nos quais o mau 
funcionamento pode significar até mesmo um risco de vida ao usuário. O conceito do 5M poderá ser usado para 
mapear as possíveis falhas e riscos futuros, objetivando “zero falha” e a integridade do sistema, vide a figura a 
seguir. 
 
 
Apesar de ter sido desenvolvida com um enfoque no projeto de novos produtos e processos, a metodologia 
FMEA, pela sua grande utilidade, passou a ser aplicada de diversas maneiras. Assim, ela atualmente é utilizada 
para diminuir as falhas de produtose processos existentes e para diminuir a probabilidade de falha em 
processos administrativos. Tem sido empregada também em aplicações específicas tais como análises de 
fontes de risco em engenharia de segurança e na indústria de alimentos. Não será dada maior amplitude ao 
conceito de FMEA por ser um estudo extenso para este capítulo.