UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DE TAGUCHI NA REDUÇÃO DOS CUSTOS DE PROJETOS

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1 UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DE TAGUCHI A REDUÇÃO DOS CUSTOS DE PROJETOS Ademr José Petenate Resumo: Qualdade é hoje uma palavra chave para as organzações. Sob o símbolo da Qualdade abrgam-se flosofas, sstemas gerêncas, ferramentas estatístcas, etc. Uma das áreas mportantes é a de Custos da Qualdade. Uma equação smplfcada para se determnar o lucro de uma empresa é: Lucro = (preço - custo)x volume venddo em economas nãocompettvas, o preço fnal do produto é fxado em função do custo de produção e do volume venddo, fxando-se o lucro esperado. Em economas compettvas, a tendênca é reconhecer que o preço untáro é nfluencado pelo mercado, e que a forma de aumentar a margem de lucro untáro é reduzr o custo de produção. Para se aumentar o lucro total, deve-se aumentar o volume de vendas. Mas a demanda é fortemente afetada pela qualdade e pelo preço fnal do produto. Os responsáves pela empresa devem ter conscênca de todas as oportundades para redução de custo de produção e melhora da qualdade. Uma vsão ncorreta, muto dfundda nas organzações, é que qualdade e custo camnham na mesma dreção, ou seja, melhor qualdade mplca em maor custo de produção. Essa relação acontece mutas vezes na prátca pelo uso de abordagens nadequadas para se atngr qualdade. A utlzação de tecnologas apropradas tem demonstrado que é possível obter melhora de qualdade com redução de custos. Essas tecnologas, com fundamentação na estatístca, são aplcáves em todas as fases do cclo de desenvolvmento de um produto, prncpalmente na fase de projeto. Estamos falando dos métodos de planejamento estatístco de expermentos, e em partcular do método de Taguch. O cclo de desenvolvmento de um produto pode ser resumdo em três fases: cração, projeto e produção. A nventvdade e a percepção do mercado são báscas na fase de cração. Os conhecmentos das cêncas báscas e dos prncípos da Engenhara são fundamentas para se ncar o projeto de um produto e para se projetar um processo de fabrcação. Entretanto, esses conhecmentos não são sufcentes para se garantr a qualdade de um produto com preços compettvos. Um componente que está presente em todos os produtos é a sua varabldade funconal. Essa varabldade afeta a qualdade do produto. São necessáras ferramentas adequadas para dentfcar fatores crítcos no projeto que afetam a varabldade, bem como uma estratéga para reduz-la. O método de Taguch, aplcados na fase de projeto do produto, possblta: Reduzr o custo de fabrcação. Aumentar a qualdade Além dsso, esse método permte reduzr o tempo de desenvolvmento do produto, que é hoje elemento chave na estratéga compettva das organzações. Palavras-chave: Área temátca: Custos para compettvdade: mensuração ou gestão?

2 UTILIZAÇÃO DO MÉTODO DE TAGUCHI A REDUÇÃO DOS CUSTOS DE PROJETOS Ademr José Petenate Departamento de Estatístca - Mestrado em Qualdade Unversdade Estadual de Campnas Brasl 1. Introdução Qualdade é hoje uma palavra chave para as organzações. Sob o símbolo da Qualdade abrgam-se flosofas, sstemas gerêncas, ferramentas estatístcas, etc. Uma das áreas mportantes é a de Custos da Qualdade. Uma equação smplfcada para se determnar o lucro de uma empresa é: Lucro = (preço - custo)x volume venddo Em economas não-compettvas, o preço fnal do produto é fxado em função do custo de produção e do volume venddo, fxando-se o lucro esperado. Em economas compettvas, a tendênca é reconhecer que o preço untáro é nfluencado pelo mercado, e que a forma de aumentar a margem de lucro untáro é reduzr o custo de produção. Para se aumentar o lucro total, deve-se aumentar o volume de vendas. Mas a demanda é fortemente afetada pela qualdade e pelo preço fnal do produto. Os responsáves pela empresa devem ter cons cênca de todas as oportundades para redução de custo de produção e melhora da qualdade. Uma vsão ncorreta, muto dfundda nas organzações, é que qualdade e custo camnham na mesma dreção, ou seja, melhor qualdade mplca em maor custo de pro dução. Essa relação acontece mutas vezes na prátca pelo uso de abordagens nadequadas para se atngr qualdade. A utlzação de tecnologas apropradas tem demonstrado que é possível obter melhora de qualdade com redução de custos. Essas tecnologas, com fundamentação na estatístca, são aplcáves em todas as fases do cclo de desenvolvmento de um produto, prncpalmente na fase de projeto. Estamos falando dos métodos de planejamento estatístco de expermentos, e em partcular do método de Taguch. O cclo de desenvolvmento de um produto pode ser resumdo em três fases: cração, projeto e produção. A nventvdade e a percepção do mercado são báscas na fase de cração. Os conhecmentos das cêncas báscas e dos prncípos da Engenhara são funda mentas para se ncar o projeto de um produto e para se projetar um processo de fabrcação. Entretanto, esses conhecmentos não são sufcentes para se garantr a qualdade de um produto com preços compettvos. Um componente que está presente em todos os produtos é a sua varabldade funconal. Essa varabldade afeta a qualdade do produto. São necessáras ferramentas adequadas para 1

3 dentfcar fatores crítcos no projeto que afetam a varabldade, bem como uma estratéga para reduz-la. O método de Taguch, aplcados na fase de projeto do produto, possblta: Reduzr o custo de fabrcação. Aumentar a qualdade Além dsso, esse método permte reduzr o tempo de desenvolvmento do produto, que é hoje elemento chave na estratéga compettva das organzações.. Custo e Qualdade Taguch (1978) defne custo como a perda mposta à socedade antes que o produto seja dstrbuído aos consumdores. Dessa forma, o objetvo do controle de custo devera ser o de reduzr o custo total da socedade para se produzr um produto. A defnção de custo é abrangente no sentdo em que engloba os custos de quem produz dretamente (empresa), de quem usa o produto e da socedade. Os componentes báscos do custo são: matéra prma, energa, mão de obra, desp esas provenentes de produção de tens defetuosos, recursos utlzados em tens defetuosos, resíduos resultantes da produção, etc. A redução de custos se faz bascamente através de prátcas gerêncas adequadas e tecnologas efcentes. Por exemplo, para se produzr gasolna a empresa necessta adqurr bascamente o petróleo cru e acrescentar energa e mão de obra. O consumdor eventualmente tem um custo com o carro provenente de desgastes no motor provocado pela qualdade da gasolna. A socedade tem um custo resultante do polução ambental provocada pela refnara. A maora das defnções de qualdade que se encontra na lteratura são vagas. essas defnções, qualdade é vsta como valor, e valor é algo subjetvo; cada pessoa tem sua própra noção de valor. Além dsso, essas defnções não são operaconas para o engenhero que busca colocar qualdade no produto. Taguch novou ao apresentar uma defnção de qualdade que é operaconal. Taguch (1986) defne qualdade de um produto como a perda que um produto causa à socedade depos de embarcado, desconsderando-se qualquer perda provocada por suas funções ntrínsecas. Essa defnção é orgnal e ao mesmo tempo estranha. Qualdade é uma palavra que tem, para a maora das pessoas, um sentdo pos tvo. Taguch defne qualdade como perda. O segundo aspecto de orgnaldade é que a defnção engloba a socedade como um todo como sendo a atngda pela perda de qualdade. Sua defnção de qualdade se assemelha à sua defnção de custo. A perda mposta à socedade devdo ao nível de qualdade de um produto é composta bascamente de : Perda devdo a efetos colateras danosos provocadas pelo produto. Perda devdo à varação de performance do produto. Essa varação de performance engloba tanto a varação entre duas undades dferentes do mesmo produto como a

4 varação de performance de um mesmo produto ao longo do tempo. Essa varação deve ser consderada com respeto às característcas de qualdade do produto. 3

5 3. Função Perda A varação de performance deve ser avalada com respeto a um valor deal defndo para o produto. Vamos consderar o caso em que a característca de qualdade tem um valor nomnal estabelecdo. Por exemplo, para um establzador de voltagem, a voltagem de saída é uma característca de qualdade. Se ele deve operar com voltagem de saída de 110 V, então esse é o valor nomnal da característca de qualdade. É prátca comum estabelecer uma faxa de tolerânca para a característca de qualdade, por exemplo, V, e consderar que o produto é adequado se sua voltagem de saída é 110 V. Se a voltagem está fora da faxa e não fo embarcado, ele deve ser retrabalhado com um custo adconal de produção. Se fo embarcado poderá provocar uma perda para o consumdor, e eventualmente para o fabrcante (necessdade de levar o aparelho para manutenção, defeto provocado em aparelho que será lgado no establzador, danos à magem da empresa com possível redução de partcpação no mercado, etc.). Essa noção corresponde à afrmação de que um produto tem qualdade se está de acordo com as suas especfcações. A perda provocada pelo produto por estar fora da especfcação é representada pela fgura abaxo..0 F u n ç ã o P e r d a 1.5 P e r d a R U IM B O M R U IM V o l t a g e m Fgure 1 - Função Perda Descontínua Taguch engloba todos os custos provenentes da perda devdo à qualdade do produto numa função chamada de função perda. Essa função tem a forma de uma parábola e é dada por sendo: P k y m y - valor da característca de qualdade do produto m - valor nomnal da característca de qualdade k - coefcente de perda de qualdade Para o exemplo do establzador de voltagem, e consderando-se k=0., temos: 4

6 3.0 F u n ç ã o P e r d a.5.0 P e r d a V o l t a g e m Fgure - Função Perda Quadrátca Segundo a função perda, qualquer afastamento da característca de qualdade em relação ao valor nomnal mplca em perda, e a perda aumenta de forma quadrátca conforme y se afasta de m. Observe que segundo a noção de conformdade de acordo com as especfcações, um establzador com voltagem de saída gual a V é equvalente a um com voltagem de saída de V. A perda provocada pelas duas undades é a mesma. Obvamente as duas undades tem qualdade dferente, ou dto de outra forma, provocam perdas dferentes. Essa dferença de qualdade, mutas vezes não de uma forma explcta, é percebda pelo consumdor. Taguch reconhece essa dferença de qualdade, que é contemplada pela função perda quadrátca. A representação da perda de qualdade através de uma função quadrátca é uma aproxmação da função perda real. Argumentos baseados na expansão da verdadera função Perda em sére de Taylor podem ser usados para justfcar a adequabldade da aproxmação. Além dsso, ela é operaconal. Como veremos a segur, ela fornece uma dreção clara de atuação no sentdo de aumentar a qualdade do produto, e consequentemente reduzr perdas. A função perda de qualdade apresenta dversos aspectos nteressantes: Unfca os concetos de qualdade e de custo Engloba em um mesmo modelo aspectos econômcos e de engenhara. Permte a otmzação dos custos globas da produção e do uso do produto realzados pela empresa, clentes e socedade. 4. Perda Quadrátca Méda Consdere que tens são produzdos, e que y 1, y,, y são os valores da característca de qualdade para os tens. Para cada tem, a perda de qualdade é dada por: 5

7 P k y m =1,,, 6

8 Defnmos a Perda Quadrátca Méda (PQM) para os tens como: k P Q M ( y m ) 1 y Seja y 1. É possível mostrar que: ( y y ) 1 P Q M k y m k y m sendo uma medda da varabldade dos tens e y a méda dos tens produzdos. A PQM é devdo a dos componentes: varabldade do processo de produção y - m afastamento da méda do processo em relação ao valor nomnal. Então, para reduzr a perda é necessáro: Reduzr a varabldade do processo Centrar o processo de produção no valor nomnal Dessa forma, a função perda fornece uma ferramenta operaconal que orenta a ação dos responsáves pela produção na dreção de aumentar a qualdade e consequentemente na redução da perda. 5. Robustez e Qualdade Um dos componentes da PQM é a varabldade. Essa varabldade, medda através dos tens produzdos, pode ser decomposta em város com ponentes. Dos componentes prncpas dessa varabldade são a varabldade ntra produto e a varabldade entre produtos. Taguch tem enfatzado que no cclo de desenvolvmento do produto, o estágo que apresenta as maores oportundades para se reduzr varabldade é no projeto do produto/processo (Wlkns,1994). O desempenho de um produto é função de város fatores de projeto e de uso do produto. Esses fatores podem ser genercamente classfcados em: Fatores nternos ou controláves - são fatores cujos níves são passíves de serem fxados no processo de produção ou de uso do produto. Fatores externos ou não controláves - são fatores cujos níves não são possíves de serem controlados, tanto do ponto de vsta prátco como de custo. 7

9 Por exemplo, se uma ndústra produz uma massa pronta para bolo, a receta da massa depende de alguns fatores que podem ser fxados: quantdade de farnha, de fermento, de gordura, de ovo desdratado, etc. O desempenho do bolo, e portanto a sua qualdade dependem obvamente desses fatores, mas dependem também de outros fatores cujos níves operaconas não podem ser controlados pelo fabrcante tas como a temperatura e o tempo de forno utlzados pelo clente na sua preparação. O objetvo da empresa que produz esse produto é desenvolver uma receta, fxando níves para os fatores controláves, de tal forma que o bolo tenha boa acetação e seja pouco sensível às varações que ocorrem na temperatura e tempo de preparo do bolo. Taguch defne essa stuação, onde o projeto de um produto produz tens consstentes e com alta performance sob as mas dferentes condções de uso por parte do clente, como robustez. O objetvo do engenhero é obter um projeto robusto para seus produtos e processos. A forma de se atngr robustez é através de expermentação, varando-se os níves dos fatores de controle e avalando-se o desempenho da característca de qualdade sendo analsada frente a dferentes combnações dos níves dos fatores de ruído. A expermentação, se não for conduzda de forma efcente, pode mplcar em altos custos e longo tempo desenvolvmento. Taguch propôs uma metodologa altamente efcente para se conduzr e analsar o expermento, baseado no que é conhecdo como expermentos fatoras e na relação snal/ruído. A aplcação ntensa dessa metodologa tem provocado enormes ganhos de compettvdade por parte das empresas japonesas, e mas recentemente das empresas amercanas. Essa forma de conduzr os expermentos, conhecda como Método de Taguch, permte: Reduzr a varabldade funconal, e consequentemente reduzr a perda de qualdade Reduzr custos Reduzr o tempo de desenvolvmento do produto Atngr Robustez ão cabe nesse texto apresentar os detalhes da metodologa. O letor nteressado pode se reportar ao texto de Fowlkes e Crevelng (1995) que contém uma apresentação detalhada do método de Taguch. Bblografa FOWLKES, W.Y. and Crevelng, C.M. Engneerng Methods for Robust Product Desgn. Addson- Wesley, TAGUCHI, G. Off-lne and On-lne Qualty Control Systems. Proc. Int. Conf. On Qualty Control. Tokyo, Japan, Introducton to Qualty Engneerng - Desgnng Qualty nto Products and Processes. ASI Press, WILKIS,J. Introducton to Qualty Engneerng and Robust Desgn. Proceedngs of the 1 th Annual Taguch Symposum. ASI Press,