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Escola EDTI 3 Nome:____________________________________________________________ 4 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Este material não pode ser copiado, reproduzido, reimpresso, utilizado em filmes ou gravações de vídeo ou armazenado em dispositivos eletrônicos sem a permissão escrita dos detentores dos direitos de copyright. O material não pode ser incorporado em programas de treinamento com exceção da supervisão de algum instrutor da Escola EDTI. Autores: Ademir J Petenate, Escola EDTI Marcelo M Petenate, Escola EDTI Publicado por Escola EDTI® Campinas, São Paulo Impresso no Brasil Escola EDTI 5 Sumário Lean Six Sigma: introdução ............. 9 Exercício 1 ........................................................................................................................................................ 9 Exercício 2 ...................................................................................................................................................... 10 Exercício 3 ...................................................................................................................................................... 11 Fluxograma - Exercício 1 ................................................................................................................................ 13 Gráficos descritivos ....................... 14 Exercício 1 ...................................................................................................................................................... 14 Solução ....................................................................................................................................................... 14 Exercício 2 ...................................................................................................................................................... 20 Solução ....................................................................................................................................................... 20 Exercício 3 ...................................................................................................................................................... 22 Solução ....................................................................................................................................................... 22 Exercício 4 ...................................................................................................................................................... 23 Solução ....................................................................................................................................................... 23 Exercício 5 ...................................................................................................................................................... 29 Solução ....................................................................................................................................................... 29 Exercício 6 ...................................................................................................................................................... 33 Solução ....................................................................................................................................................... 33 Exercício 7 ...................................................................................................................................................... 35 Solução ....................................................................................................................................................... 35 Exercício 8 ...................................................................................................................................................... 41 Solução ....................................................................................................................................................... 41 Exercício 9 ...................................................................................................................................................... 43 Solução ....................................................................................................................................................... 43 Exercício 10: atividade transportadora .......................................................................................................... 46 Exercício 11: tempo para implementar um novo cliente .............................................................................. 52 Solução ....................................................................................................................................................... 53 6 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Gráfico de Controle ........................57 Exercício 1 ...................................................................................................................................................... 57 Solução ....................................................................................................................................................... 57 Exercício 2 ...................................................................................................................................................... 59 Solução ....................................................................................................................................................... 59 Exercício 3 ...................................................................................................................................................... 63 Solução ....................................................................................................................................................... 63 Exercício 4 ...................................................................................................................................................... 65 Solução ....................................................................................................................................................... 65 Exercício 5 ...................................................................................................................................................... 67 Solução ....................................................................................................................................................... 67 Exercício 6 ...................................................................................................................................................... 69 Solução ....................................................................................................................................................... 69 Exercício 7 ...................................................................................................................................................... 71 Solução ....................................................................................................................................................... 71 Capabilidade ................................ 74 Exercício 1 ...................................................................................................................................................... 74 Solução ....................................................................................................................................................... 74 Transformação de variáveis ............77 Solução ....................................................................................................................................................... 77 Revisão Measure ..........................82 Exercício 1 ...................................................................................................................................................... 82 Exercício 2 ...................................................................................................................................................... 84 Exercício 3 ...................................................................................................................................................... 85 Exercício 4 ...................................................................................................................................................... 86 Exercício 5 ...................................................................................................................................................... 89 Exercício 6 ...................................................................................................................................................... 92 Exercício 7 ...................................................................................................................................................... 97 Escola EDTI 7 MSA ...........................................100 Exercício 1 .................................................................................................................................................... 100 Solução ..................................................................................................................................................... 100 Exercício 2 .................................................................................................................................................... 103 Solução ..................................................................................................................................................... 103 Exercício 3 .................................................................................................................................................... 105 Solução ..................................................................................................................................................... 105 Análise AV/ NAV .......................... 107 Solução ..................................................................................................................................................... 108 Balanceamento de Linha ............. 109 Solução ..................................................................................................................................................... 109 Correlação ................................... 113 Exercício 1 .................................................................................................................................................... 113 Solução ..................................................................................................................................................... 113 Exercício 2 .................................................................................................................................................... 115 Solução ..................................................................................................................................................... 115 Exercício 3 .................................................................................................................................................... 118 Solução ..................................................................................................................................................... 118 Exercício 4 .................................................................................................................................................... 122 Solução ..................................................................................................................................................... 122 Experimento completamente aleatorizado .................................................. 127 Solução ......................................................................................................................................................... 127 Experimento aleatorizado em blocos132 8 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Experimento Fatorial Completo .... 135 Exercício 1 .................................................................................................................................................... 135 Solução ..................................................................................................................................................... 135 Exercício 2 .................................................................................................................................................... 140 Solução ..................................................................................................................................................... 141 Exercício 3 .................................................................................................................................................... 144 Solução ..................................................................................................................................................... 144 Exercício 4 .................................................................................................................................................... 146 Solução ..................................................................................................................................................... 146 Exercício 5 .................................................................................................................................................... 147 Solução ..................................................................................................................................................... 147 Experimento fatorial fracionado ... 150 Exercício 1 .................................................................................................................................................... 150 Solução ..................................................................................................................................................... 151 Regressão linear .......................... 153 Exercício 1 .................................................................................................................................................... 153 Solução ..................................................................................................................................................... 153 Exercício 2 .................................................................................................................................................... 157 Solução ..................................................................................................................................................... 157 Exercício 3 .................................................................................................................................................... 159 Solução ..................................................................................................................................................... 159 Escola EDTI 9 Lean Six Sigma: introdução Exercício 1 Sua empresa está escrevendo uma declaração de objetivo para melhorar a eficiência. Convidaram-no a se juntar ao time de melhoria. Hoje você está se reunindo com seus colegas de time para revisar alguns possíveis objetivos. Leia cada descrição de objetivo na apostila e avalie-os. Quais são bons? Ruins? Péssimos? Por quê? 1. Pretendemos reduzir os refugos e melhorar a segurança dos nossos colaboradores. a) Bom b) Ruim 2. Iremos reduzira incidência no número de refugos na injetora M25 em 45% até Junho de 2008. a) Bom b) Ruim 3. Reduziremos todos os tipos de problemas com refugos na empresa. a) Bom b) Ruim 4. Nossos dados mais recentes mostram que, em média, temos um índice de refugo de 5% na injetora M25. Podemos reduzir esta média para 3% até dia 1 de Abril de 2008, e para 1,5% até 31 de Agosto de 2008. a) Bom b) Ruim 10 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 2 Você é o vice-presidente de qualidade em uma grande empresa, e está revisando vários projetos de melhoria em andamento. Baseando-se no objetivo de cada projeto (ver apostila), defina se os indicadores a seguir são medidas de processo, resultado ou equilíbrio. Projeto 1 - objetivo: reduzir em 20% a incidência de refugos nas operações de usinagem, por meio da redução do número de dias em que não é feita a limpeza da máquina, dentro de 5 meses. 1. Média do número de dias em que a limpeza da máquina é feita. a) Medida de resultado b) Medida de processo c) Medida de equilíbrio 2. Porcentagem de refugos. a) Medida de resultado b) Medida de processo c) Medida de equilíbrio 3. Custo com limpeza de máquinas. a) Medida de resultado b) Medida de processo c) Medida de equilíbrio Escola EDTI 11 Projeto 2 – objetivo: reduzir em 80% a incidência de não conformidades no processo de compras decorrentes da não especificação correta do item a ser comprado, dentro de1 ano. 4. Porcentagem de não conformidades observadas no processo de compras. a) Medida de resultado b) Medida de processo c) Medida de equilíbrio 5. Taxa de adesão dos colaboradores às medidas para reduzir as não conformidades. a) Medida de resultado b) Medida de processo c) Medida de equilíbrio Exercício 3 Para fixar os conceitos do Modelo de Melhoria, responda às perguntas da apostila. 1. A fase inicial do Modelo de Melhoria baseia-se em 3 questões destinadas a esclarecer os conceitos de: a) Planejar, fazer, agir b) Missão, objetivo, estratégia c) Objetivo, medidas, mudança d) Vontade, ideias e execução Utilize o seguinte cenário para responder às questões 2-4: uma clínica ortopédica de uma movimentada região metropolitana gostaria de melhorar o processo de agendamento de consultas. 12 Apostila de exercícios – certificação Black Belt 2. Aplicando o Modelo de Melhoria ao projeto da clínica, qual das alternativas abaixo é a declaração de objetivo mais razoável? a) Implantar dois ciclos PDSA dentro de 6 meses do início do projeto b) Aumentar em 50% o número de pacientes relatando estarem “muito satisfeitos” com o agendamento da clínica dentro de 6 meses. c) Modificar o processo de agendamento de forma a permitir que ambos, a recepcionista e enfermeira, agendem consultas diretamente. d) Criar um processo eficiente para agendamento de retorno no momento da saída dos pacientes. 3. Depois de montar um time e trabalhar as 3 questões do Modelo de Melhoria, a clínica ortopédica decide designar uma enfermeira por dia para agendar todas as consultas de retorno. Esta seria sua única responsabilidade naquele dia; e cinco enfermeiras se revezariam diariamente nesta tarefa. Com a designação de um profissional dedicado exclusivamente ao agendamento dos retornos, o time espera melhorar este processo. Qual a deve ser a próxima atividade do time? a) Desenvolver as medidas do projeto b) Testar a mudança utilizando o ciclo PDSA c) Esclarecer a declaração de objetivo 4. Uma clínica ortopédica planeja mudanças de dimensionamento de pessoal para melhorar o agendamento e realiza um pequeno teste de mudança com uma enfermeira e 3 pacientes na terça de manhã. Qual o próximo passo que o time de melhoria deveria tomar? a) Realizar uma breve pesquisa com a enfermeira e os pacientes para saber como foi o teste b) Implantar o novo processo de agendamento baseando-se nas impressões iniciais de que tudo está funcionando bem c) Implantar um sistema de recompensa para as enfermeiras que agendarem o maior número de consultas por dia. Escola EDTI 13 Fluxograma - Exercício 1 Cinco unidades organizacionais eram responsáveis pelo processo de faturamento: vendas, entrada de pedido, preparação da fatura, contabilidade e engenharia. O processo era o seguinte: 1. Vendas: vendas pega o pedido do cliente; 2. Entrada do pedido: pedido entra no sistema; 3. Entrada do pedido: departamentos notificados com a cópia da fatura; 4. Preparação da fatura: pedido é processado; 5. Engenharia: engenharia aprova mudanças? a) Se não, vendas corrige o pedido com o cliente (passo 1) b) Se sim, passo 6 6. Preparação da fatura: mudanças aprovadas por engenharia e vendas; 7. Preparação da fatura: fatura é preparada; 8. Preparação da fatura: Fatura enviada para o cliente; 9. Contabilidade: registro de vencimento retornado; 10. Contabilidade: vendas notificadas de faturas com 90 dias de atraso. Elabore um fluxograma multifuncional utilizando os símbolos adequados para cada etapa do processo. 14 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Gráficos descritivos Exercício 1 Considere os dados de tempo de ciclo do arquivo “1-Tempo de ciclo”. a) Faça um gráfico de tendência para o cenário 1. b) Repita o procedimento para os outros cenários. c) Padronize a escala do eixo vertical. d) Coloque todos os gráficos no mesmo painel. Solução a) Faça um gráfico de tendência para o cenário 1. O caminho para abrir a janela do gráfico de tendência é: Graph -> Time Series Plot Escola EDTI 15 Após isso, uma janela irá se abrir. Nela você deve clicar em Simple Após isso, na janela seguinte, clique em Series e escolha na coluna da esquerda o cenário que deseja plotar. No caso é o cenário 1. Click em OK. 16 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O Gráfico gerado será: b) Repita o procedimento para os outros cenários. Na janela onde você escolhe os dados que deseja plotar, selecione todos. Clique em ok e os seguintes gráficos serão gerados: 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 1 Time Series Plot of Cenário 1 Escola EDTI 17 c) Padronize a escala do eixo vertical. Para editar o eixo vertical dos gráficos, devemos clicar duas vezes com o botão direito do gráfico no eixo. Com isso uma janela de edição irá se abrir. Nela, editamos o que queremos na escala. 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 1 Time Series Plot of Cenário 1 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 2 Time Series Plot of Cenário 2 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 3 Time Series Plot of Cenário 3 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Index Ce ná rio 4 Time Series Plot of Cenário 4 1413121110987654321 9 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 5 Time Series Plot of Cenário 5 1413121110987654321 8 7 6 5 4 3 2 Index Ce ná rio 6 Time Series Plot of Cenário 6 18 Apostila de exercícios – certificação Black Belt d) Coloque todos os gráficos no mesmo painel. Para colocar todos os gráficos em um só painel devemos ir no menu superior em: Editor -> Layout tools. Com isso um editor de gráficos irá se abrir. Nele podemos decidir como fazer a visualização dos gráficos. Mexendo no valor do número de linhas e colunas da visualização podemos customizar a forma de Escola EDTI 19 apresentação. Dando duplo clique nos gráficos, podemos escolher a posição dos mesmos dentro deste layout. Clicando em Finish, o Minitab irá gerar a visualização montada. 20 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 2 Considere os dados de gastos com treinamento do arquivo “2 Gasto mensal treinamento”.a) Faça um gráfico de tendência dos gastos mensais com treinamento. b) O processo está estável? Solução a) Faça um gráfico de tendência dos gastos mensais com treinamento. Como no exercício 1a, vá em: Graph -> Time Series Plot, selecione a opção Simple. Na janela que se abrir, escolha a coluna “gasto” como a série a ser plotada. Para padronizar o eixo X, clique no botão Time/Scale, indicado em vermelho. Ao fazer isso, uma nova janela se abrirá, nela clique em Stamp e em seguida no retângulo branco que irá aparecer. Para selecionar a coluna do eixo X, então clique em “mês”. Como mostrado abaixo. Escola EDTI 21 Clique então em OK e OK novamente e o seguinte gráfico será gerado: b) O processo está estável? Como não há nenhum ponto muito afastado dos demais, nem outro evento que sugira uma causa especial, o processo pode ser considerado estável. de z/2 00 2 ou t/2 00 2 ag o/ 20 02 jun /2 00 2 ab r/2 00 2 fev /2 00 2 de z/2 00 1 ou t/2 00 1 ag o/ 20 01 jun /2 00 1 ab r/2 00 1 fev /2 00 1 106 104 102 100 98 96 94 92 90 mes ga st o Time Series Plot of gasto 22 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 3 Considere os dados do número de passageiros de uma companhia aérea dos EUA do arquivo “3 N_PASSAGEIROS”. a) Faça o gráfico de tendência do número de usuários. Solução a) Faça o gráfico de tendência do número de usuários. O gráfico é plotado da mesma maneira que os anteriores: Graph -> Time Series Plot -> Simple. Em Series escolha “n_pass” e dentro da janela do botão Time/Scale, em Stamp e selecione “data”. O gráfico gerado será o seguinte: Neste gráfico podemos ver várias coisas interessantes, como uma tendência de aumento na média e na variação do processo, bem como um efeito de sazonalidade. AU G 19 60 JU N 19 59 AP R 1 95 8 FE B 1 95 7 DE C 1 95 5 OC T 1 95 4 AU G 19 53 JU N 19 52 AP R 1 95 1 FE B 1 95 0 JA N 19 49 600 500 400 300 200 100 data n_ pa ss Time Series Plot of n_pass Escola EDTI 23 Exercício 4 Considere os dados de vendas de uma loja durante 60 dias no arquivo “4 VENDAS”. a) Faça o gráfico de tendências do número de vendas. Vamos usar outro caminho para fazer o gráfico de tendência. b) O processo está estável? c) Faça o Dot Plot do número de vendas. d) Faça o Histograma do número de vendas. e) Calcule a média, desvio padrão, mediana, mínimo, máximo, Q1, Q3, amplitude e amplitude interquartis para o número de vendas. Solução Os itens a) e b) devem ser resolvidos da mesma forma que os exercícios anteriores. Como conclusão não observamos nenhum caso de causa especial, portanto o processo está estável. c) Faça o Dot Plot do número de vendas. Vá em: Graph -> Dotplot Escolha a opção Simple 24 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Na janela que se abrir, selecione para Graph Variable e coloque a coluna “N_vendas”. Clique em OK. O seguinte gráfico será gerado: 240230220210200190180170 N_vendas Dotplot of N_vendas Escola EDTI 25 d) Faça o Histograma do número de vendas. Para montar o histograma vá em: Graph -> Histogram Selecione a opção Simple Selecione então “N_vendas” como variável e clique em OK. 26 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O gráfico gerado será: e) Calcule a média, desvio padrão, mediana, mínimo, máximo, Q1, Q3, amplitude e amplitude interquartis para o número de vendas. Para calcular estes valores vá em: Stat -> Basic Statistics -> Display Descriptive Statistics 240230220210200190180170 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 N_vendas Fr eq ue nc y Histogram of N_vendas Escola EDTI 27 Na janela que se abrir, selecione “N_vendas” como variável e clique no botão Statistics para selecionar quais métricas o Minitab irá calcular. Para este exercício, devemos escolher a média, o desvio padrão, os quartis, a mediana, o máximo, o mínimo e a amplitude. Marque então estas opções na janela que se abrir. Clique duplamente em OK e OK e o Minitab irá calcular estas métricas. Para visualizá-las, clique no ícone Session Window no menu superior. 28 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Escola EDTI 29 Exercício 5 Considere os dados de quatro conjuntos do arquivo “5 QUATRO_CONJUNTOS”. a) Calcule a média e o desvio padrão de cada variável (X1, X2, X3, X4). b) Faça o Dot Plot colocando todas as variáveis no mesmo gráfico. c) Faça um gráfico de tendência de cada variável e coloque todos os gráficos em um mesmo painel. d) O que você conclui a partir dos resultados? Solução a) Calcule a média e o desvio padrão de cada variável (X1, X2, X3, X4) Para calcular estas métricas vá em: Stat -> Basic Statistics -> Display Descriptive Statistics. Na janela que se abrir, selecione todas as variáveis e clique em Statistics para selecionar as métricas que deseja. 30 Apostila de exercícios – certificação Black Belt b) Faça o dotplot com as variáveis em um mesmo gráfico. Para isso, devemos ir em: Graph -> Dotplot. Em seguida, clique na opção Multiple Y’s e Simple Escola EDTI 31 Em seguida, selecione as variáveis. O gráfico gerado será: 72666054484236 X1 X2 X3 X4 Data Dotplot of X1; X2; X3; X4 32 Apostila de exercícios – certificação Black Belt c) Faça um gráfico de tendência para cada variável e coloque todos na mesma janela. Para montar os gráficos, vá em: Graph -> Time Series Plot. Em seguida selecione a opção Simple e na janela de formação do gráfico selecione todas as variáveis. Feito isso, os 4 gráficos serão gerados. d) O que você conclui a partir dos resultados? Os quatro conjuntos apresentaram as mesmas médias e desvio padrão. Contudo, analisando o Dot-Plot as distribuições dos dados são muito diferentes. Além disso, os gráficos de tendência mostram comportamentos muito diferentes ao longo do tempo, deixando clara a necessidade de se analisar dados dessa maneira. Escola EDTI 33 Exercício 6 Considere os dados de 18 meses do desempenho de entregas de uma empresa de logística. Uma mudança foi feita entre os meses oito e nove do arquivo “6 entregas atrasadas”. a) Calcule a porcentagem de entregas atrasadas por mês. b) Faça o gráfico de tendência da porcentagem de entregas atrasadas. Solução a) Calcule a porcentagem de entregas atrasadas por mês. Para usar a calculadora do Minitab devemos ir em: Calc -> Calculator Na janela que se abrir, escolha a coluna onde quer guardar os novos dados calculados e também digite a sentença que deseja calcular. No nosso caso vamos guardar na coluna C5 (em branco) e fazer “n_atrasadas”/”n_entregas” *100. 34 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Clique em OK e os dados serão calculados. b) Faça o gráfico de tendência da porcentagem de entregas atrasadas. Usamos o caminho ensinado no exercício 1 e 2, porém aqui a série que queremos plotar está na coluna C5 (que são os dados recém calculados). O gráfico gerado será o seguinte: A mudança segue as 4 características para que seja considerada uma melhoria: - A mudança foi intencional - O impacto foi medido em nosso indicador (percentual de entregas atrasadas) - O impacto foi significativo (fomos de cerca de 27% em média para 10%) - O impacto foi duradouro (seguiu sem voltar ao estado anterior por diversos meses) 18161412108642 40 35 30 25 20 15 10 5 mes C5 Time Series Plot of C5 Escola EDTI 35 Exercício 7 Considere o arquivo do worksheet “7 unitodos_completo”. a) Calcule a frequência e a porcentagem de cada categoria da variável STATUS. b) Faça o gráfico de barras do total da variável STATUS. c) Faça o gráfico de barras da porcentagem da variável STATUS. d) Faça o gráfico de setores da variável STATUS. Solução a)Calcule a frequência e a porcentagem de cada categoria da variável STATUS. Para calcular a frequência e a porcentagem de uma determinada variável devemos ir em: Stat -> Tables -> Tally Individual Variables. Na janela que se abrir devemos selecionar as variáveis que queremos e o tipo de estatística que queremos observar. 36 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Clique então em OK e os resultados poderão ser visualizados no “pergaminho”. b) Faça o gráfico de barras do total da variável “STATUS”. Para elaborar o gráfico de barras, vá em: Graph -> Bar Chart. Escola EDTI 37 Selecione a opção Simple. Em seguida escolha na janela a variável que quer plotar e clique em OK. O gráfico gerado será: OUTROSMAUBOM 5000 4000 3000 2000 1000 0 STATUS Co un t Chart of STATUS 38 Apostila de exercícios – certificação Black Belt c) Faça o gráfico de barras da porcentagem da variável “STATUS”. Para fazer este gráfico, na janela de seleção de variáveis, devemos clicar em Bar Chart Options e selecionar para mostrar Y como porcentagem. O novo gráfico será: Observe que os dados agora são mostrados como percentual no eixo Y e não mais como contagem. OUTROSMAUBOM 50 40 30 20 10 0 STATUS Pe rc en t Chart of STATUS Percent is calculated within all data. Escola EDTI 39 d) Faça o gráfico de setores da variável “STATUS”. Para fazer o gráfico de setores, vá em: Graph -> Pie Chart. Selecione então a variável que deseja e trace o gráfico. 40 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O gráfico gerado foi: BOM MAU OUTROS Category Pie Chart of STATUS Escola EDTI 41 Exercício 8 Considere os dados sobre defeitos obtidos em inspeção na saída da produção no arquivo de worksheet “8 defeito embalagem”. a) Faça o gráfico de Pareto dos tipos de defeitos. Solução a) Faça o gráfico de Pareto dos tipos de defeitos. Para fazer o gráfico de Pareto nós devemos ir em: Stat -> Quality Tools -> Pareto Chart. 42 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Em seguida, precisamos informar ao Minitab onde estão as frequências dos erros. No nosso caso elas estão na coluna “Frequencia”. Os títulos estão em “Tipo de defeito”. Então clique em OK: É possível concluir que 3 tipos de defeito são responsáveis por mais de 80% dos nossos problemas. Agora conseguimos focar melhor nossos esforços para diminuir a quantidade de defeitos em nossas embalagens. Frequencia 55 38 22 8 7 6 Percent 40,4 27,9 16,2 5,9 5,1 4,4 Cum % 40,4 68,4 84,6 90,4 95,6 100,0 Tipo de defeito Ot he r ca ixa am ass ad a im pre ssã o b orr ad a nã o s ela ge m lat era l nã o s ela ge m fun do nã o s ela ge m to po 140 120 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 Fr eq ue nc ia Pe rc en t Pareto Chart of Tipo de defeito Escola EDTI 43 Exercício 9 O Departamento de Contabilidade instituiu recentemente melhoria de processo e tem estudado as causas de atrasos, trabalhos refeitos e excesso de horas extras. Dados preliminares indicam que um grande número de faturas tem que ser processadas manualmente (chamadas telefônicas extras, documentos reencaminhados e outros tipos de trabalho refeito) devido a erros ou informações incompletas nas ordens de compra. O Diretor do Departamento de Contabilidade pediu ao Gerente do Departamento de Compras que investigasse esse problema. O Gerente de Compras decidiu selecionar uma amostra de 60 ordens por semana durante as últimas 20 semanas e enviar para revisão. As ordens com um ou mais erros foram identificadas. Os dados obtidos de erros por semana estão no worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_a”. Para orientar as ações para reduzir a porcentagem de ordens com erros, as ordens foram analisadas e os tipos de erros foram anotados. Os dados obtidos estão no worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_b”. a) Qual o objetivo do esforço de melhoria descrito? b) Qual o respectivo indicador? c) Utilizando os dados worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_a”, construa um gráfico de tendência. O processo está estável? d) Utilizando os dados do worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_b”, faça uma análise e indique qual o foco para reduzir o percentual de ordens com erros. Solução a) Qual o objetivo do esforço de melhoria descrito? Reduzir a porcentagem de ordens com erros. b) Qual o respectivo indicador? Porcentagem de ordens com erros c) Utilizando os dados worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_a”, construa um gráfico de tendência. O processo está estável? 44 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Conforme feito nos exercícios anteriores, monte um gráfico de séries temporais(Graph>Time series Plot) O gráfico do número de ordens com erro por semana não mostra nenhum ponto muito afastado dos demais, considerando que o processo está estável. d) Utilizando os dados do worksheet “9 Ativ_Processamento de Ordens de Compra_b”, faça uma análise e indique qual o foco para reduzir o percentual de ordens com erros. Para fazer o gráfico de Pareto nós devemos ir em: Stat -> Quality Tools -> Pareto Chart. 2018161412108642 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Index N o rd en s co m e rr os Time Series Plot of N ordens com erros Escola EDTI 45 A partir do gráfico de Pareto podemos observar que a “falta de preço”, “falta de termos de frete”, “falta de ponto de origem” e “#oc inválido” são os principais problemas, somando juntos cerca de 80% dos erros encontrados nas ordens de serviço. Count 2 331 20 11 8 7 3 3 2 Percent 2,2 3,334,4 22,2 12,2 8,9 7,8 3,3 3,3 2,2 Cum % 96,7 100,034,4 56,7 68,9 77,8 85,6 88,9 92,2 94,4 tipo de erro Ot he r ou tro s en de reç o e rra do sem nú me ro de or de m # o c f ec ha do dif ere nç a n a q ua nti da de # o c i nv áli do fal ta po nto de or ige m fal ta ter mo s d e f ret e fal ta pr eç o 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 80 60 40 20 0 Co un t Pe rc en t Pareto Chart of tipo de erro 46 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 10: atividade transportadora Leia o PDSA abaixo e responda as questões do PLAN utilizando os dados que estão no arquivo “10 Ativ_transportadora” Projeto: Transportadora PDSA #: 1 Data: 4/11/2006 Objetivo: avaliar o efeito de mudanças no serviço de entregas PLAN Questões Predições 1. A companhia A instituiu um sistema do reconhecimento no 13º mês. Como esse programa impactou o indicador “entregas no prazo”? 2. A companhia B redesenhou o processo para criar e atribuir rotas da entrega. A mudança foi executada no 8º mês. Como essas mudanças impactaram o indicador “entregas no prazo”? 3. Quanto de “melhoria” foi obtido pela transportadora A? 4. Quanto de “melhoria” foi obtido pela transportadora B? 1. Houve uma melhora significativa 2. Houve uma melhora significativa 3. De acordo com a equipe de A, uma melhoria de 25% 4. De acordo com a equipe de B, uma melhoria de 15%. (de 27% para 10%) Plano de coleta de dados Serão coletados dados sobre número de entregas realizadas e número de entregas atrasadas. Para algumas das entregas, um horário específico de entrega era solicitado. Para outras entregas, a solicitação era que fosse entregue de manhã ou à tarde. Uma definição operacional para “entrega no prazo” foi desenvolvida que considera cada uma destas exigências do cliente. Os dados foram capturados eletronicamente baseados nesta definição e estão na tabela abaixo. Escola EDTI 47 Plano de análise dos dados Serão construídos gráficos de tendência da porcentagem de entregas atrasadas para as duas empresas. DO Algo saiu errado? Ocorreu algo que não fazia parte do plano? Não houveproblema para coletar os dados. STUDY Complete a análise dos dados. Foi possível responder as questões formuladas? Resuma o conhecimento obtido nesse ciclo. Inclua a comparação com o que foi previsto a) A transportadora A melhorou seu processo da entrega? A predição estava correta? Solução: Houve um impacto um aumento na porcentagem de atrasos e deve ser coletado mais pontos para verificar se ele se mantém. A predição não estava correta b) A transportadora B melhorou seu processo da entrega? A predição estava correta? Solução: Sim, houve uma diminuição na % de atrasos. A predição estava correta. c) A companhia A instituiu um sistema do reconhecimento no 13º mês. A mudança foi melhoria? Solução: Não a mudança não foi uma melhoria. d) A companhia B redesenhou o processo de entrega no 8º mês. A mudança foi uma melhoria? Solução: Sim, houve um impacto importante e duradouro. e) Qual o desempenho esperado com respeito a entregas no prazo para as duas transportadoras? 48 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Solução: Depois da mudança espera-se que a transportadora A tenha 27% de entregas atrasadas e para a transportadora B espera-se 10% de entregas atrasadas. ACT Que decisões (ações) serão tomadas com o que foi aprendido? Solução: Manter a mudança para a transportadora B e coletar mais informações para a transportadora A. Qual será o objetivo do próximo ciclo PDSA? Solução: Testar outra mudança para a transportadora A. Gráficos utilizados para as conclusões. Selecione Graph -> Time Series Plot e selecione With Groups. Coloque em Series “% atrasos A” e em Categorical variables for grouping “faseA”, conforme a figura: Escola EDTI 49 Clique em OK e o resultado será o gráfico: Faça o mesmo procedimento para a transportadora B Podemos observar a média para as duas transportadoras antes e depois da mudança, vá em Stat>Basic Statistics>Display Descriptive Statistics... 18161412108642 50 40 30 20 10 0 mes % a tr as os A 1 2 faseA Time Series Plot of % atrasos A 18161412108642 40 35 30 25 20 15 10 5 mes % a tr as os B 1 2 faseB Time Series Plot of % atrasos B 50 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Em Variables coloque “% atrasos “ e em By variables coloque faseA: Em Statististics selecione apenas Mean como resultado no “pergaminho”(Session) será dado: Escola EDTI 51 Repita o procedimento para a transportadora B 52 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 11: tempo para implementar um novo cliente Uma empresa de logística precisa “implementar” um cliente antes que começar a operar para o cliente (transportar cargas). Para diversas implementações que foram feitas no passado foram coletados dados sobre o tempo para implementar (como medir o tempo para implementar (Definição Operacional)?). Os clientes do processo desejam que a implementação demore menos do que 70 horas. Os dados foram estratificados por segmento de clientes. Os dados estão ordenados pela data do início da implementação e estão disponíveis no arquivo “11 Ativ_tempo para implementar.mtw” a) Qual é a distribuição do “tempo para implementar” um novo cliente? A distribuição depende (difere) do segmento? b) O processo está estável? Está estável em cada segmento? c) Qual é o tempo médio de implementação (geral e por segmento)? d) Qual é o desvio padrão do tempo de implementação (geral e por segmento)? e) Qual é o percentual de implementações que está “fora de especificação” (geral e por segmento)? Ordem Tempo (horas) Segmento Ordem Tempo (horas) Segmento 1 129 A 16 43 A 2 113 A 17 17 C 3 100 B 18 58 B 4 180 A 19 124 A 5 11 B 20 98 A 6 114 A 21 63 B 7 142 A 22 62 A 8 251 A 23 118 A 9 28 C 24 51 A 10 19 B 25 139 A 11 34 B 26 84 A 12 7 C 27 52 B 13 59 A 28 37 A 14 50 B 29 61 B 15 43 C 30 41 C Escola EDTI 53 Solução a) Qual é a distribuição do “tempo para implementar” um novo cliente? A distribuição depende (difere) do segmento? A distribuição pode ser observada no histograma abaixo: A distribuição por seguimento pode ser vista no gráfico abaixo, em que observa-se que a distribuição difere por seguimento. 24020016012080400 12 10 8 6 4 2 0 tempo Fr eq ue nc y Histogram of tempo 24020016012080400 6 5 4 3 2 1 0 t ycneuqerF opme A otnemges C B H opmet fo margotsi 54 Apostila de exercícios – certificação Black Belt b) O processo está estável? Está estável em cada segmento? Com os gráficos abaixo podemos observar que considerando todo o processo e também por seguimento podemos observar pontos extremos que se afastam dos demais. Com os gráficos de controle estudados no próximo capítulo, podemos ter conclusões para precisas. 30272421181512963 250 200 150 100 50 0 Index te m po Time Series Plot of tempo 30272421181512963 250 200 150 100 50 0 Index te m po A B C segmento Time Series Plot of tempo Escola EDTI 55 c) Qual é o tempo médio de implementação (geral e por segmento)? d) Qual é o desvio padrão do tempo de implementação (geral e por segmento)? e) Qual é o percentual de implementações que está “fora de especificação” (geral e por segmento)? Para calcular o percentual dentro e fora é necessário criar uma forma lógica no Calc -> Calculator 56 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Para calcular o percentual dentro e fora para cada setor, vá em Stat->Tables->Cross Tabulation and Chi- Square... E configure os “segmentos” em Rows e a “Especificação” em Columns e selecione Counts e Row percents : Escola EDTI 57 Gráfico de Controle Exercício 1 O absenteísmo em uma empresa com 90 funcionários foi medido por 20 dias e estão no worksheet “12 GC_ausencia”. Construa um gráfico de controle adequado para o percentual de ausências. Solução Para construir o gráfico de controle precisamos entender primeiro qual é o tipo de variável de interesse. Com isso saberemos qual é o tipo de gráfico de controle mais adequado. No caso, o absenteísmo é uma variável classificatória. O gráfico mais adequado para esta variável é o gráfico P. Para traça-lo, vá em: Stat -> Control Charts -> Attributes Charts -> P. Em seguida, selecione na janela que se abrir a coluna da variável “ausência”. No tamanho do subgrupo selecione a coluna referente à variável “N_func”. 58 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Clicando em OK, o seguinte gráfico será gerado: 191715131197531 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 dia Pr op or tio n _ P=0,11 UCL=0,2089 LCL=0,0111 P Chart of ausencias Escola EDTI 59 Exercício 2 O número de acidentes por mês foi registrado durante dois anos e os dados estão no worksheet “13 GC_Acidentes”. Construa um gráfico de controle adequado para o indicador de número de acidentes por mês. Solução Para construir o gráfico mais adequado, precisamos primeiro saber qual o tipo de variável. Neste exercício, temos o número de acidentes, que é uma variável de contagem. O gráfico mais adequado para este tipo de variável é o gráfico U. Para traça-lo, vá em: Stat -> Control Charts -> Attributes Charts -> U. Na janela que se abrir, selecione a coluna “acidentes” como variável do gráfico e defina o subgrupo como sendo igual a 1. O gráfico gerado será: 60 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Este gráfico nos mostra duas regiões bem distintas. Para traçar um gráfico mais adequado, pode-se dividi-lo em dois estágios. Além disso, pode-se adequar a escala do mesmo, para saber onde é o ponto que divide estes estágios. Para adequar a escala, clique em Scale na janela de seleção de variáveis. Na Janela que se abrir,clique em Stamp, e selecione a variável “mês”. Clicando então em OK para a janela de escala. Para ajustar os estágios, primeiramente crie uma coluna denominada “estágio” e numere cada observação como sendo do estágio 1 ou do estágio 2. no v/ 199 0 se t/1 99 0 jul /19 90 ma i/1 99 0 ma r/1 99 0 jan /19 90 no v/ 198 9 se t/1 98 9 jul /19 89 ma i/1 98 9 ma r/1 98 9 jan /19 89 25 20 15 10 5 0 mes Sa m pl e Co un t P er U ni t _ U=6,17 UCL=13,63 LCL=0 1 1 U Chart of N_Acidentes Escola EDTI 61 Em seguida, vá novamente no botão do gráfico U e, na tela de seleção de variáveis, clique em U Chart Options. Vá para a aba Stages, e selecione a coluna “estágio” para definir a troca de estágios. Para que cada o gráfico mostre a média e os limites de controle do processo em cada estágio, clique em U Chart Options, vá na aba Display e selecione Display control limit/center line labels for all stages. 62 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O seguinte gráfico será gerado: no v/ 199 0 se t/1 99 0 jul /19 90 ma i/1 99 0 ma r/1 99 0 jan /19 90 no v / 198 9 se t/1 98 9 jul /19 89 ma i/1 98 9 ma r/1 98 9 jan /19 89 25 20 15 10 5 0 mes Sa m pl e Co un t P er U ni t _ U=8 _ U=2,75 UCL=16,49 UCL=7,72 LCL=0 LCL=0 1 2 1 U Chart of N_Acidentes by estágios Escola EDTI 63 Exercício 3 O valor (em milhares de reais) foi medido por dois anos e meio. Os dados estão no arquivo “14 INVENTARIO_DEP17”. Construa um gráfico de controle adequado para o indicador de inventário. Solução As variáveis para este exemplo são variáveis contínuas. Como o tamanho do subgrupo é 1, devemos fazer então um gráfico de individuais. Para isso vá em: Stat -> Control Charts -> Variables Charts for Individuals - > I-MR. Em seguida, ajuste a escala para “mês” e selecione “inventário” nas variáveis para plotar. 64 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O gráfico gerado é: jul/2005abr/2005jan/2005out/2004jul/2004abr/2004jan/2004out/2003jul/2003abr/2003jan/2003 30 25 20 15 10 mes In di vi du al V al ue _ X=20,39 UCL=32,89 LCL=7,89 jul/2005abr/2005jan/2005out/2004jul/2004abr/2004jan/2004out/2003jul/2003abr/2003jan/2003 16 12 8 4 0 mes M ov in g R an ge __ MR=4,7 UCL=15,36 LCL=0 I-MR Chart of inventario Escola EDTI 65 Exercício 4 O tempo de operação de três máquinas idênticas num processo produtivo foi medido durante 20 semanas. Os dados estão no arquivo “15 tempo de operação”. Construa um gráfico de controle adequado para o tempo de operação. Solução Para este exercício nós temos variáveis contínuas, porém o tamanho de subgrupo é 3. O gráfico de mais adequado para este exercício é o gráfico X/barra-S ou X/barra-R. Para traça-lo, vá em: Stat -> Control Charts -> Control Charts for Subgroups -> Xbar-S. Em seguida, a janela de seleção de variáveis irá se abrir. Ajuste a escala (clicando no botão Scale e selecionando Stamp -> semanas) e selecione “tempo” como variável. Selecione que todas as observações estão em uma mesma coluna e defina o tamanho do subgrupo como 3. 66 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Em seguida, clique em OK e o Minitab volta o seguinte gráfico: 191715131197531 52 48 44 40 semana Sa m pl e M ea n __ X=45,8 UCL=51,18 LCL=40,42 191715131197531 8 6 4 2 0 semana Sa m pl e St De v _ S=2,75 UCL=7,07 LCL=0 1 1 Xbar-S Chart of tempo Escola EDTI 67 Exercício 5 Os dados de entregas atrasadas foram monitorados durante 8 meses antes e 10 meses depois de que uma mudança para diminuir o atraso foi implementada. Os dados estão no arquivo “16 entregas atrasadas”. a) Construa um gráfico de controle para o percentual de entregas atrasadas. b) Existe evidência de melhoria? c) Construa um novo gráfico de controle para o percentual de entregas atrasadas, agora separando as fases antes e depois da mudança. Solução Neste caso queremos monitorar entregas atrasadas, que é uma variável de classificação, já que temos que classificar entregas em “atrasadas” ou “não atrasadas”. Para esta variável, devemos usar um gráfico P. Para traça-lo, vá em: Stat -> Control Charts -> Attributes Charts -> P. Em seguida, defina a escala (em Scale) e após selecione “n_atrasadas” como a variável a ser plotada e “n_entregas” como tamanho do subgrupo: 68 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Para separar os estágios no gráfico em “antes” e “depois” da mudança, clique em P Chart Options, na aba Stages e selecione “fase”. Em seguida, clique em Display e selecione Display control limit/center line labels for all stages. O gráfico gerado será: 1715131197531 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 mes Pr op or tio n _ P=0,2696 _ P=0,1010 UCL=0,3995 UCL=0,1910 LCL=0,1397 LCL=0,0111 antes depois P Chart of n_atrasadas by fase Tests performed with unequal sample sizes Escola EDTI 69 Exercício 6 Leia o contexto do exercício na apostila e utilize os dados do arquivo “17 Acidentes_transportadoras.mtw” para responder às seguintes perguntas: a) Os acidentes vêm de um processo estável? b) Dado o sistema atual, as empresas são capazes de não ter mais do que dois acidentes por milhão de quilômetros? O padrão de segurança para o registro de acidentes no setor de transporte é de não mais do que 2 acidentes por milhão de quilômetros. O Departamento de Transporte dos Estados Unidos coletou dados de acidentes das 14 maiores empresas para o último ano a fim de avaliar seus desempenhos em segurança. Os dados são apresentados no arquivo. Prepare um gráfico de controle apropriado e responda às perguntas acima. Solução a) Neste caso queremos monitorar o número de acidentes por milhões de quilômetros rodados, ou seja, uma variável de contagem. Para esta variável, devemos usar um gráfico U. Para traça-lo, vá em: Stat -> Control Charts -> Attributes Charts -> U. Em seguida, selecione a variável “Acidentes” e defina como tamanho do subgrupo “km_rodados”: 70 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Depois de escolhido o gráfico e colocado as variáveis, clique em Scale e selecione “Empresa”: O gráfico gerado é o gráfico abaixo e mostra que o processo está estável: b) Em média as empresas têm 2 acidentes por quilômetros rodados, porém eles não conseguem garantir que não ocorram mais que 2, pois os limites superiores observados são maiores que 3. NMLKJIHGFEDCBA 4 3 2 1 0 Empresa Sa m pl e Co un t P er U ni t _ U=1,957 UCL=3,555 LCL=0,359 U Chart of Acidentes Tests are performed with unequal sample sizes. Escola EDTI 71 Exercício 7 A Empresa de Transportes On-Time queria saber que tipo de prazos eles poderiam garantir a seus clientes que têm rotas de Houston a Chicago. Eles decidiram coletar alguns dados sobre o tempo que seus motoristas levavam na viagem de Houston para Chicago. Eles têm três motoristas que se revezam na viagem. Os dados coletados estão no arquivo “18 Avaliação de Tempos de Entrega.mtw”. Prepare gráficos de controle apropriados para esses dados e responda às seguintes perguntas: a) O processo está em controle estatístico? b) Caso contrário, quais são as possíveis explicações para causas especiais? c) Liste algumas das causas especiais que afetariam o gráfico X-barra e liste as causas especiais que seriam vistas por meio do gráfico R. d) Que tempo deveria ser garantido para essa viagem? Solução a) O processo está em controle estatístico? Para verificar se o processo está estável é necessário fazer um gráfico de controle. Como indicador temos o tempo de viagem de 3 motoristas medidos em 20 semanas. Os gráficos de controle adequado para esta análise é o X barra R ou S, dado que o tamanho do subgrupo é fixo. Para esse gráfico, vá em Stat -> Control Charts-> Variables Charts for Subgroups -> Xbar-S: 72 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Como nossas variáveis estão divididas em três colunas, ao configurar o gráfico selecione a opção “Observations for a subgroup are in one row of columns” e em seguida selecione as colunas dos três motoristas (A, B e C): Como resposta temos o gráfico abaixo e como temos causas especiais podemos concluir que o processo não está sob controle: 191715131197531 52 48 44 40 Sample Sa m pl e M ea n __ X=45,8 UCL=51,18 LCL=40,42 191715131197531 8 6 4 2 0 Sample Sa m pl e St De v _ S=2,75 UCL=7,07 LCL=0 1 1 Xbar-S Chart of A; ...; C Escola EDTI 73 b) Caso contrário, quais são as possíveis explicações para causas especiais? Como causa especial temos o tempo médio observado na semana 13, em que ocorreu um tempo médio fora do limite de controle. Como esta causa só foi observada no gráfico X-Barra, gráfico de médias, o que ocorreu afetou todos os motoristas e não apenas um deles, caso contrário, observaríamos uma causa especial também no gráfico S. Na semana 15, temos um desvio padrão fora do limite de controle, porém como na semana 15 não observamos uma causa especial no gráfico acima (X barra), podemos concluir que apenas um dos motoristas teve um tempo de entrega muito elevado. c) Liste algumas das causas especiais que afetariam o gráfico X-barra e liste as causas especiais que seriam vistas por meio do gráfico R. No gráfico X-barra todos os motoristas atrasaram, pode ter havido problemas na estrada, congestionamento, etc. No gráfico R apenas um motorista teve problema, por exemplo teve que trocar o pneu. d) Que tempo deveria ser garantido para essa viagem? Como o processo não está sob controle estatístico não é possível garantir nenhum tempo para esta viagem, após o processo estabilizar será possível garantir o tempo máximo e mínimo. 74 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Capabilidade Exercício 1 Os dados do arquivo ”wire.mtw” contém medidas de força de ruptura registrados em libras por polegadas para 25 amostras, cada uma com tamanho de subgrupo diferente, de um processo de fabricação de fibras metálicas. Supondo que a força mínima que essas fibras devem ter é 56 libras por polegada, qual a Capabilidade desse processo? Solução Precisamos traçar um gráfico de controle para saber se o processo está estável. Para isso vá em: Stat -> Control Charts -> Control Charts for Subgroups -> Xbar-S. Nele plote os dados: O gráfico gerado mostra que há estabilidade no processo. Escola EDTI 75 Continuando a análise, vá em Stat -> Quality Tools -> Capability Analysis -> Normal. Em seguida, selecione a variável “Breakstrengh” como sendo a de interesse e coloque os limites de especificação. Note que o tamanho de subgrupo não é 1. Ele está definido pela coluna “Sample”, então indique isso no Minitab. Como é desejado de nosso processo uma análise Quanto Maior Melhor(QMM), deve- se estabelecer o limite inferior de especificação como o limite de força mínimo, estabelecido de 56, em Lower spec: 252321191715131197531 64 62 60 58 56 Sample Sa m pl e M ea n __ X=59,977 UCL=62,858 LCL=57,095 252321191715131197531 4,8 3,6 2,4 1,2 0,0 Sample Sa m pl e St De v _ S=2,019 UCL=4,218 LCL=0 Xbar-S Chart of Breakstrength Tests performed with unequal sample sizes 76 Apostila de exercícios – certificação Black Belt A análise gerada será a seguinte: Observe que apenas o valor do Cpk é mostrado, pois não é possível calcular a capabilidade teórica de processos do tipo QMM. A capabilidade é de 0,61(Cpk) e o processo tem PPM de 33.737. 66646260585654 LSL 56 Target * USL * Sample Mean 59,9766 Sample N 124 StDev(Overall) 2,10095 StDev(Within) 2,17479 Process Data Pp * PPL 0,63 PPU * Ppk 0,63 Cpm * Cp * CPL 0,61 CPU * Cpk 0,61 Potential (Within) Capability Overall Capability PPM < LSL 24193,55 29194,45 33736,95 PPM > USL * * * PPM Total 24193,55 29194,45 33736,95 Observed Expected Overall Expected Within Performance LSL Overall Within Process Capability Report for Breakstrength Escola EDTI 77 Transformação de variáveis Um centro de atendimento ao consumidor mediu o tempo para responder e fechar uma reclamação de um cliente. Os dados dos últimos 100 clientes atendidos estão no arquivo de dados “20 Decisao.mtw”. Analise os dados originais. Caso a distribuição normal não seja adequada, transforme os dados usando o Método Box-Cox. Solução Para fazer a análise dos dados, devemos ir em: Graph -> Probability Plot. Em seguida, selecionamos a opção “Single” Na janela que se abrir, precisamos selecionar como variável, a opção “tempo”, que é a que nós queremos analisar. 78 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O gráfico gerado será: Ele nos mostra que os dados não estão conforme a distribuição normal, logo precisamos adequá-la, usando a transformação de Box-Cox. Para usar a transformação de Box-Cox, devemos ir em: Stat -> Control Charts -> Box-Cox Transformation. 6050403020100-10-20-30 99,9 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0,1 Mean 12,31 StDev 9,656 N 100 AD 5,738 P-Value <0,005 Tempo Pe rc en t Probability Plot of Tempo Normal - 95% CI Escola EDTI 79 Na janela que se abriu, devemos então selecionar a opção “Tempo”, que queremos transformar. Colocamos também o subgrupo como sendo de tamanho 1. O gráfico gerado será o seguinte: 210-1-2-3-4-5 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Estimate -0,19 Lower CL -0,50 Upper CL 0,08 Rounded Value 0,00 (using 95,0% confidence) λ λ St D ev Lower CL Upper CL Limit Box-Cox Plot of Tempo 80 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Para prosseguir com a transformação, devemos ver o “rounded value” do lambda, que usaremos para fazer a transformação dos dados. Para este caso, o valor é 0, o que significa que a transformação dos nossos dados deve ser feita pela função logarítmica. Para fazer esta conversão, devemos ir em: Calc -> Calculator. Em seguida, escolhemos uma coluna para guardar os dados e digitamos a fórmula para transformar os dados. Conforme clicamos em ok, os dados serão gerados e guardados na coluna C5. Em seguida, repetimos o procedimento do “Probability Plot” para checar a normalidade dos dados. O gráfico gerado é o seguinte: 2,01,51,00,50,0 99,9 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0,1 Mean 0,9855 StDev 0,2973 N 100 AD 0,432 P-Value 0,299 C5 Pe rc en t Probability Plot of C5 Normal - 95% CI Escola EDTI 81 Como vemos, os novos dados são normais. Agora conseguimos analisar os dados 82 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Revisão Measure Exercício 1 Os dados no arquivo “engines.mpj” contém o peso de 25 motores de jato. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável contínua (peso do motor) com tamanho de subgrupo 1: Gráfico de individuais. b) Quais suposições precisamos verificar para utilizar esse gráfico de controle? Variável: é necessário verificar se os dados seguem uma distribuição normal c) A distribuição dos dados é normal? O Gráfico para verificar normalidade é o gráfico Probability Plot. Vá em Graphs -> Problability Plot. Podemos observar pelo gráfico que os dados têm uma distribuição normal (o P-valor é maior que 0,05). d) O processo está estável? Para fazer o gráfico de controle e verificar a distribuição adequada vamos em: Stat -> Control Charts - > Variables Charts for Individuals -> Individuals 12901280127012601250124012301220 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 Mean 1254 StDev 9,242 N 25 AD 0,281 P-Value 0,612 Weight Pe rc en t Probability Plot of Weight Normal - 95% CI Escola EDTI 83 Podemos verificar que o processoé estável com média 1253,92 e variação entre 1279 (LSC) e 1229 (LIC) 252321191715131197531 1280 1270 1260 1250 1240 1230 Observation In di vi du al V al ue _ X=1253,92 UCL=1278,96 LCL=1228,88 I Chart of Weight 84 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 2 Uma empresa inspeciona rolos de tecido para descobrir possíveis defeitos. Os rolos têm um metro de largura e 30 metros de comprimento. Os dados no conjunto “fabric3.mpj” contém o número de defeitos encontrados para cada 20 rolos de tecido. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável de atributo de contagem (defeitos) com tamanho de subgrupo podendo ser 1 (rolo) ou 30 (metros quadrados): Gráfico U b) Qual a distribuição dos dados acima citados? Variável de contagem segue uma Distribuição de Poisson c) Qual o tamanho do subgrupo? Tamanho do subgrupo igual a 1 caso a taxa desejada seja “defeitos por rolo” ou 30 caso a taxa seja “defeitos por metro quadrado” (cada rolo tem 30 metros quadrados). d) Qual o DPU? 𝐷𝑃𝑈 = 156 20 = 7,8 defeitos rolo ou 𝐷𝑃𝑈 = 156 600 = 0,26 defeitos m O valor deve ser igual a média do gráfico de controle. Escola EDTI 85 Exercício 3 Os dados do arquivo “wire.mpj” contém medidas de força de ruptura registrados em libras por polegadas para 25 amostras de um processo de fabricação de fibras metálicas. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável contínua (força de ruptura) com tamanho de subgrupo variável: Gráfico X-Barra S b) É preciso verificar a normalidade dos dados para construir esse gráfico? Por que? Não, pois pelo teorema central do limite, a média segue para uma distribuição normal. c) Qual o tamanho do subgrupo nesse caso? O subgrupo é variável 86 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 4 Os dados do arquivo “tratamento_térmico.mpj” se referem a resistência de molas depois de um tratamento térmico. Essas molas são utilizadas por montadoras de veículos em seus sistemas de amortecimento. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável contínua (resistência da mola) com tamanho de subgrupo 3 (cada amostra tem 3 peças): Gráfico Xbarra - S. Para montar o gráfico de controle com as amostras espalhadas em colunas (como está no arquivo do Minitab) é necessário alterar a configuração do gráfico. Vá em Stat -> Control Charts -> Variable Charts for Subgroup -> Xbar-S e configure conforme indicado abaixo: Escola EDTI 87 b) O processo está estável? Não. O processo apresenta alta variação entre as amostras (causas especiais estão no gráfico de médias) e todas as causas especiais são do tipo “fora dos limites de controle”. c) Os limites de especificação são 41.7 e 44.7. Qual a Capabilidade? Assim como no gráfico de controle, há algumas configurações diferentes para gerar o estudo de capabilidade: 454137332925211713951 44,0 43,5 43,0 42,5 Sample Sa m pl e M ea n __ X=43,170 UCL=43,651 LCL=42,690 454137332925211713951 0,60 0,45 0,30 0,15 0,00 Sample Sa m pl e St D ev _ S=0,2460 UCL=0,6318 LCL=0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 1 Xbar-S Chart of Peça 1; ...; Peça 3 88 Apostila de exercícios – certificação Black Belt A capabilidade do processo (Cpk) é 1,86. Como Cpk é maior que 1 o processo é capaz de entregar dentro das especificações, mas o problema da instabilidade deve ser resolvido d) Qual a razão da diferença entre o Cpk e o Ppk? O Ppk (indicador de performance) analisa os dados ignorando os subgrupos (como se todos fossem dados individuais). Portanto indica que há maior variação nas peças individualmente do que nas amostras. Escola EDTI 89 Exercício 5 Os dados do arquivo “fabric2.mpj” apresentam dados sobre o monitoramento de um processo de fabricação de tecidos onde monitora-se os defeitos encontrados em cada amostra de tecido. O comprimento de cada rolo de tecido varia e é especificado em na coluna squaremeters. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável de atributo de contagem (defeitos) com tamanho de subgrupo sendo a área de tecido produzida (coluna squaremeters): Gráfico U b) O processo esta estável? Para verificar se o processo está estável precisamos fazer o gráfico de controle U, com o tamanho do subgrupo variando de acordo com o comprimento. Porém, como já vimos antes de fazer o gráfico U, podemos verificar se ele é adequado para os dados através do Diagnóstico. Vá em Stat -> Control Charts -> Atribute Charts -> U Chart Diagnostic 90 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O gráfico acima nos mostra que a distribuição de Poisson não tem um bom ajuste para os dados. Por isso considere utilizar o gráfico Laney U. Para isso vá em Stat -> Control Charts -> Atribute Charts -> Laney U’ Poisson Probability Plot The upper limit depends on the number of subgroups and the process mean. Using a U chart may result in an elevated false alarm rate. Consider using a Laney U′ chart instead. 95% Upper Limit for ratio if process mean is constant = 154,4% Ratio of observed variation to expected variation = 170,1% U Chart Diagnostic for Defects Escola EDTI 91 O processo está estável. Observação: Se seus dados apresentam sobredispersão (maior variação que a representada pelo modelo) ou subdispersão (menor variação que a representada pelo modelo), uma carta de atributos de Laney (uma Carta P de Laney ou uma Carta U de Laney) pode distinguir entre a variação de causa comum e a variação de causa especial com mais exatidão do que uma carta de atributos tradicional (por exemplo, uma Carta P ou uma Carta U). c) Qual o DPU? O DPU é 0,288 - linha central do gráfico do gráfico de controle. 252321191715131197531 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Sample Sa m pl e Co un t P er U ni t _ U=0,2880 UCL=0,6795 LCL=0 Laney U′ Chart of Defects Sigma Z = 1,36881 Tests are performed with unequal sample sizes. 92 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Exercício 6 Com o interesse de monitorar o tempo de espera para ser atendido em um call center o gerente de operações sorteia uma ligação ao acaso e anota esse tempo. Sabemos que pela legislação o tempo de espera não pode ser maior do que 10 minutos. Os dados estão no arquivo “tempo_atendimento.mpj”. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? O gráfico adequado é o Gráfico de Individuais. Porém é necessário verificar a normalidade. b) É preciso transformar a variável para utilizar esse gráfico de controle? Qual transformação é adequada? Precisamos verificar a normalidade dos dados. Vamos em Graphs - > Probability Plot Verificamos que os dados não são normais (p-valor menor que 0,05). Para isso precisamos verificar qual a melhor transformação. Vá em Stat -> Control Charts -> Box–Cox Transformation 151050-5 99,9 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0,1 Mean 2,044 StDev 2,155 N 100 AD 4,443 P-Value <0,005 tempo Pe rc en t Probability Plot of tempo Normal - 95% CI Escola EDTI 93 A melhor transformação é elevar os dados à 0,30. Para isso vamos em Calc -> Calculator e: 3210-1 12 10 8 6 4 2 0 Estimate 0,30 Lower CL 0,14 Upper CL 0,46 Rounded Value 0,30 (using 95,0% confidence) λ λ St D ev Lower CL Upper CL Limit Box-Cox Plot of tempo 94 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Após transformação precisamos verificar novamente se a variável transformada segue uma distribuição normal em Graphs - > Probability Plot Os dados transformados seguemuma distribuição normal. c) O processo está estável? Agora podemos observar que os dados seguem uma distribuição Normal, podemos fazer agora o gráfico de controle. Vá em Stat - > Control Charts -> Variables Charts for Inidividuals -> Individuals. O gráfico pode ser feito com a variável transformada ou com a variável normal e aplicar a transformação direto para gerar os gráficos: 2,52,01,51,00,50,0 99,9 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 0,1 Mean 1,102 StDev 0,3854 N 100 AD 0,505 P-Value 0,198 C2 Pe rc en t Probability Plot of C2 Normal - 95% CI Escola EDTI 95 O gráfico gerado já é com a transformação. Com isso podemos observar que o processo está estável. d) Qual a Capabilidade desse processo? É dito no enunciado que o máximo estipulado pelo cliente é de 10 minutos. Vá em Stat - > Quality Tools -> Capability Analysis -> Normal. Precisamos aplicar a transformação também no cálculo da capabilidade. 9181716151413121111 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Observation In di vi du al V al ue _ X=1,103 UCL=2,263 LCL=-0,056 I Chart of tempo Using Box-Cox Transformation With λ = 0,30 96 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Clicando em OK e em OK, temos: A capabilidade do processo (Cpk) é 0,78. Portanto, como é menor que 1, o processo não é capaz de entregar dentro das especificações do cliente, com PPM de 9687,94. 2,01,61,20,80,4 USL* 2,00715 Sample Mean* 1,10349 StDev(Overall)* 0,388871 StDev(Within)* 0,386474 LSL * Target * USL 10 Sample Mean 2,04427 Sample N 100 StDev(Overall) 2,15515 StDev(Within) 1,73976 LSL* * Target* * After Transformation Process Data Pp * PPL * PPU 0,77 Ppk 0,77 Cpm * Cp * CPL * CPU 0,78 Cpk 0,78 Potential (Within) Capability Overall Capability PPM < LSL * * * PPM > USL 10000,00 10068,06 9687,94 PPM Total 10000,00 10068,06 9687,94 * Calculated with LSL*, USL* Observed Expected Overall* Expected Within* Performance transformed data USL* Overall Within Process Capability Report for tempo Using Box-Cox Transformation With λ = 0,3 Escola EDTI 97 Exercício 7 Uma empresa de eletrônicos fabrica circuitos em lotes de 500 e gostaria de utilizar um gráfico de controle para monitorar o processo. Trinta lotes são examinados, e as falhas em cada lote são contadas. Os dados encontram-se no arquivo “circuits.mpj”. a) Qual gráfico de controle é adequado para verificar a estabilidade desse processo? Variável de atributo de classificação (cada peça no lote era “contada” como sendo defeituosa ou não): a variável é o número de peças com defeito (Fail) e o subgrupo é 500 (número de peças em cada um dos lotes): Gráfico P ou Laney P’, dependendo do resultado do diagnóstico b) Qual o tamanho do subgrupo? O tamanho do subgrupo é de 500 (circuitos no lote). c) O processo está estável? Primeiramente é necessário fazer um diagnóstico para verificar se o gráfico P pode ser utilizado. Vá em: 98 Apostila de exercícios – certificação Black Belt Podemos observar que o gráfico P pode ser utilizado sem elevar os resultados. Construindo um gráfico P temos: Binomial Probability Plot The upper limit depends on the number of subgroups, the average subgroup size, and the overall process P. Using a P chart should not result in an elevated false alarm rate. 95% Upper Limit for ratio if process P is constant = 149,3% Ratio of observed variation to expected variation = 140,9% P Chart Diagnostic for Fail Escola EDTI 99 O processo é estável. A média do gráfico P já nos mostra o percentual de circuitos produzidos com defeito: 1,947% (ou seja, PPM de 19.470). d) Qual o PPM? O PPM é dado por 0,01947 x 1.000.000 = 19.470 28252219161310741 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 Sample Pr op or tio n _ P=0,01947 UCL=0,03800 LCL=0,00093 P Chart of Fail 100 Apostila de exercícios – certificação Black Belt MSA Exercício 1 Os dados do arquivo “28 R&R_mola.mtw” são provenientes de um estudo para avaliar um instrumento de medição para medir o comprimento de elásticos. Nesse estudo foram utilizados 10 elásticos e 2 operadores, sendo que cada operador mediu cada elástico duas vezes. Verifique se esse instrumento de medição é adequado em relação a sua precisão. Solução Para fazer a análise do sistema de medição vá em Stat->Quality Tools->Gage Study->GageR&R Study (Crossed): Lembre-se que o estudo é cruzado pelo fato de cada operador medir as mesmas peças. Observação: Use Estudo de medição R&R aninhado para avaliar a variação no seu sistema de medição quando nenhum operador puder medir todas as peças (ex: estudos destrutivos, onde a peça não tem como ser avaliada novamente). Escola EDTI 101 1 - Componentes de variação – Colunas azuis indicam variância e colunas avermelhadas indicam desvio padrão (variação do estudo). Pode-se observar que as colunas “Gage R&R”, “Repe” e “Repro” são significativas quando comparadas a coluna “Part-to-Part”, que indica a variação do processo 2 – Gráfico de controle da amplitude (diferença) entre as medidas feitas por cada um dos operadores é estável (não houveram causas especiais durante as medições) 3 – Gráfico comparando a média das medições por operador com a variação das medições 102 Apostila de exercícios – certificação Black Belt 4 – Gráfico de medida por peça – os pontos cinzas indicam as 4 medições feitas (2 por operador) e o ponto médio representa a média das medições. 5 – Boxplot comparando as medições por operador 6 – Gráfico de tendência da média das medições por operador Podemos ver que o sistema de medição gera muita variação (gráfico 1) e que o operador 2 faz suas medições geralmente acima das medições do operador 1. Na “aba session” do Minitab temos o relatório com valores para análise: O sistema de medição distingue apenas 2 categorias, logo é um sistema ruim, cuja variação R&R representa cerca de 50% da variação dos dados, tornando o sistema muito impreciso. Analisando as fontes de variação, é possível ver que a principal componente da variação responsável por isso é a Reprodutibilidade (diferença entre pessoas diferentes realizando o mesmo procedimento). Portanto a diferença observada entre as medições dos operadores é a responsável por tanta variação. Sugere-se verificar o método de medição sendo utilizado pelos operadores para entender o motivo dessas diferenças. Escola EDTI 103 Exercício 2 Os dados do arquivo “MSA viés linearidade.mtw“ são provenientes de um estudo para avaliar a linearidade e o viés de um instrumento de medição. Foram selecionadas peças com comprimento 4, 6, 8 e 10 e cada uma dessas 4 peças foi medida 12 vezes. Avalie o viés e a linearidade desse instrumento de medição. Solução Para fazer a análise do viés do sistema de medição, vá em: 104 Apostila de exercícios – certificação Black Belt O sistema apresenta viés (medição desviada do que seria esperado) significativo. As únicas medidas de peças que não apresentam viés significativo são para peças de tamanho 4 e 6, pois o teste de hipótese (p-valor) é maior que 0,1; logo podemos considerar que essas peças são medidas conforme o esperado. Para peças de tamanho 2 temos um viés significativo de 0,49 (sou seja, quando medimos uma peça de tamanho 2, o valor obtido não é 2, mas sim em torno de 2,49). O teste de hipótese indica que esse viés é significativo para a medida (p-valor menor que 0,01). Para peças de tamanho 8 temos um viés significativo de -0,29 (sou seja, quando medimos uma peça de tamanho 8, o valor obtido não é 8, mas sim em torno de 7,71). O teste de hipótese indica que esse viés é significativo para a medida (p-valor menor que 0,01). Para peças de tamanho 10 temos um viés significativo de -0,61 (sou seja, quando medimos uma peça de tamanho 10, o valor obtido não é 10, mas sim em torno de 9,39). O teste de hipótese indica que esse
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