IMPLANTAÇÃO DA METODOLOGIA SEIS SIGMA PARA MELHORIA DE PROCESSO, UTILIZANDO O CICLO O DMAIC

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1 IMPLANTAÇÃO DA METODOLOGIA SEIS SIGMA PARA MELHORIA DE PROCESSO, UTILIZANDO O CICLO O DMAIC Andre Rosa Ferreira (fatec-osasc) arf.ferreira@gmail.com Paulo Rosa Ferreira (fatec-osasc) paulorosa-ferreira@hotmail.com - A metodologia Seis Sigma faz uma abordagem direcionando a viabilidade de melhorias dos processos. Aliado a esta metodologia pode ser utilizado o ciclo DMAIC (Definir os problemas e promover situações a melhorar, Medir e obter informações de dados, Analisar informações de dados coletados, Incorporar e realizar as melhorias dos processos e Controlar e padronizar os processos), um conjunto de etapas muito bem definido com a utilização de diversas ferramentas e técnicas estatísticas para a melhoria do processo para atingir qualidade no produto. Muitas organizações estão difundindo esta metodologia para a obtenção de ganhos financeiros substanciais para a redução nos processos. Este artigo apresenta a aplicação na prática da metodologia Seis Sigma com o objetivo de diminuir o refugo de processo do produto. A abordagem deste método foi aplicada em uma multinacional de grande porte no segmento de eletroeletrônica, na fabricação de lâmpadas. Concluindo-se que a utilização do ciclo DMAIC foi determinante para uma abordagem cientifica estruturada para a condução da melhoria do processo, confirmando assim a sua robustez, tendo a possibilidade de alcançar os seus objetivos de uma forma planejada e de viabilidade econômica para a organização. Palavras-chave: Seis Sigmas, DMAIC, ferramentas da qualidade.

2 1. Introdução Os projetos Seis Sigma são selecionados por uma equipe que é composta pelo Champion, Master Black Belt, Black Belts e Green Belts (Wilson, 1999), são pessoas treinadas para realizar as escolhas de atividades importantes dentro de um processo. A escolha de um projeto com potencial irá conduzir a resultados rápidos e significativos, contribuindo assim para o sucesso e para a sua consolidação. A adoção de projetos errados pode implicar na ausência ou atraso de resultados, provocando um fracasso no projeto. Para a implantação do projeto Seis Sigma pode adotar indicadores do processo para ter como referência a sua melhoria tais como: índices de refugo, retrabalho, de produtividade, de não conformidade (peça com defeito), custo do produto, reclamações do cliente e estudos de benchmarking. Com os dados dos indicadores são planejados as ações para o desenvolvimento do projeto, sendo utilizadas ferramentas da qualidade utilizando o ciclo DMAIC para o planejamento das atividades (Rotondaro, 2002). 2. Objetivo e importância O objetivo deste projeto Seis Sigma significa redução na variação dos índices da variação no resultados encontrados na entrega dos clientes chegando a uma taxa de 3,4 falhas por milhão ou 99, % de perfeição tendo como consequência a redução do refugo de lâmpadas no cliente final. Dois indicadores foram utilizados; capabilidade do processo e refugo do produto (Pande, 2001). 3. Justificativa A implantação ocorrerá na primeira operação do processo de fabricação de uma lâmpada, a construção de flange conforme figura 1, componente muito importante para as demais etapas do processo. Com o projeto garantirá a diminuição do refugo nas demais etapas do processo atingindo clientes internos e externos. Com a detecção do alto índice de refugo, encontrado no processo de fabricação da lâmpada, A proposta do projeto é de aumentar a capabilidade de processo das máquinas do setor de flanges indicador que não existe e reduzir o refugo do produto de 7,5% para 3,0% ou superar as expectativas do cliente (Rotondaro, 2002) (Wilson, 1999). 2

3 Figura 1: A Flange; B Esteme; C- Lâmpada 4. Referencia teórica Fonte: autor Existem varias razões que levam as empresas em todo o mundo a implantarem a metodologia Seis Sigma segundo Mike Harry: A gigante Allied Signal que tem faturamento superior a U$ 14 bilhões e estava à beira da falência, teve inicio da implantação no ano 1994 de lá para cá houve uma redução de U$ 2 bilhões; Jack Welch presidente da General Eletric descreve o programa Seis Signa como o mais importante iniciativa que a GE já empreendeu. No ano de 1999 a empresa economizou U$ 1,5 bilhão por causa do programa; Na empresa Asea Brown Boveri (ABB) somente em uma planta nos Estados Unidos gerou uma economia de U$ 770 mil por ano devido à implantação da metodologia; Na Polaroid, a estratégia do Seis Sigma tem sido concentrado em processo que afetam a qualidade com isso a sua lucratividade teve um adicional de 6% por ano; A Motorola estima que em 10 anos conseguiu economizar mais de U$ 11bilhões. Com o surgimento dos movimentos pela qualidade vários métodos de melhoria foram aplicados nos processos, com procedimentos diferentes utilizando ferramentas clássicas de qualidade. 3

4 A GE adotou um ciclo chamado DMAIC, que significa D definir, M medir, A analisar, I incorporar, C controlar (Rotondaro, 2002). O método está centrado na identificação dos problemas base para seleção dos projetos a serem executados na coleta de dados levando a conhecer o desempenho do processo atual com a identificação dos problemas, analisar das causas, e formulação de ações de melhorias para levar a melhoria do processo, para a consolidação e manutenção dessas melhorias deve-se manter o processo sob controle (Pande, 2001) (Rotondaro, 2002). Existe um organograma da equipa para aplicar a metodologia Seis Sigma que são: Executivo líder responsável pela implantação do Seis Sigma; O campeão possui a função de líder; Máster Black Belt ajuda a implantação da metodologia Seis Sigma; Black Belts juntamente com os Green Belts que trabalham sob as ordens dos Master Black Belts, eles que irão implantar o projeto na empresa. 5. Metodologia aplicada No começo do projeto foi adotada uma máquina piloto e todas as melhorias implementadas com bons resultados seriam estendidas para as outras máquinas do setor, para realizar esta metodologia Seis Sigma foi utilizada o ciclo DMAIC dividido em cinco fases que são (Wilson, 1999): Define - foi definido o objetivo do projeto, identificou a voz do cliente (QFD) desdobramento da função qualidade e também foi desenhado o mapeamento do processo; Measure obtido o levantamento dos dados atuais do processo, identificando os problemas mais relevantes e analisado o sistema de medição; Analyse analisado os dados com o auxilio de um software estatístico chamado Minitab, identificando e determinando as causas dos problemas, medindo e quantificando a correlação entre as variáveis. Improve analisado as possíveis alternativas, com a elaboração de um plano de ação, avaliando a implementação das mudanças no processo; Control garantiu que o objetivo da meta seja mantido em longo prazo, padronizando as alterações realizadas, monitorando as variáveis críticas do processo para manter a capacidade estabelecida das melhorias futuras (Rotondaro, 2002). 4

5 6. Resultado e discussão Foi feito a gestão do projeto através do ciclo DMAIC dividido em 5 etapas que são as seguintes: 6.1. Definir Na etapa 1 são determinadas as condições para os requisitos de aceitação dos clientes, com intuito de atender as especificações do produto tendo uma fidelidade entre fornecedor e consumidor. Foi detectado um alto índice de refugo, encontrado no processo de fabricação, não conformidades do tipo: tensão no tubo e trincas nas flanges ocasionando possíveis vazamentos na lâmpadas que foram encontradas nas auditorias internas e no cliente final, resultando assim peças não conforme (peças com defeito). A proposta do trabalho é de aumentar a capabilidade de processo das máquinas do setor de flanges medição que não existe e reduzir o refugo de 7,5% para 3,5% ou superar as expectativas do cliente Medir Na etapa 2 foi estudado o processo de fabricação de flange, com este conhecimento pode se trabalhar com propostas de melhorias, a máquina é automática tendo a intervenção do operador somente para a alimentação o restante do processo são divididas em doze posições cada uma realizando operações diferente (Rotondaro, 2002). A primeira ferramenta a ser utilizada para a pesquisa foi o QFD, com esta aplicação podendo ser visualizado os problemas encontrados nos cliente e trabalhar nas possíveis melhorias do processo. Com a elaboração do QFD foi levantado um gráfico de pareto com os principais causas encontradas no processo, apontados os mais relevantes como: orla deformada, corpo trincado e borda da flange. Foram levantados gráficos de refugos para as 14 máquinas do setor de flanges, durante 30 dias de trabalho nos 3 turnos de operação da fábrica sendo que a máquina 7 estava na manutenção para realização de manutenção preventiva a máquina 14 estava em processo de ajuste porque havia voltado da manutenção não levar em consideração os índices os de refugo. 5

6 Com este levantamento foi eleita uma das máquinas como protótipo, toda a melhoria realizada nesta máquina tendo o sucesso, seria aplicado nas demais. Com o retorno das informações relevantes dos clientes referentes aos problemas, encontrados em campo, foram tomadas planos de ações com os nossos colaboradores montando um grupo de trabalho com todos os envolvidos da produção (supervisor de produção, inspetor de qualidade, líder e operador). Elaborado um gráfico de pareto explorando o refugo encontrado no setor de flange, aplicado um brainstorng onde foi localizando os possíveis defeitos, outra ferramenta que ajudo nesta etapa foi o diagrama espinha de peixe envolvendo os 5M s (método, máquina, meio ambiente, método de medição e material). Também foi levantado um gráfico de R&R para medir a acurácia dos operadores do manuseio com instrumentos de medição a conforme a figura 2 (Rotondaro, 2002). 6

7 Figura 2 Ferramentas utilizadas para detectar defeitos Fonte: elaborado pelo autor Para realizar o controle do produto foram destacadas três características principais que são: profundidade da orla, diâmetro da orla, comprimento da flange onde foi definido por adotar uma carta de controle tipo variáveis. Também foram destacadas mais oito características que são: borda trincada, borda lascada, orla trincada, orla lascada, sem requeima, flange trincada, orla deformada e teste de riscagem que foi definido por adotar uma carta de atributo Analisar Na etapa 3 foi utilizado o Minitab um software estatístico para a realização dos cálculos e gráficos permitindo a visualização dos problemas existentes no processo de fabricação do produto e a suas variâncias de processo. Foram colhidas amostras aleatórias no período de 30 dias nos três turnos dando um total de O primeiro estudo foi do gráfico de pareto que mostra os principais problemas do produto. Com a participação dos colaboradores foi possível levantar um brainstorming identificando possíveis defeitos do produto. Realizada a identificação dos problemas foi adotado o índice que mais contribui para os problemas de processo, para uma melhor análise deste problema foi aplicada a ferramenta diagrama de peixe para analisar os 5M,s do defeito. 7

8 Com o levantamento do R&R reprodutibilidade e repetitividade pode-se verificar a acurácia do operador para medir as características do produto. O critério para este evento foi de pegar 10 amostras e medir fazendo um padrão, o operador media as 10 amostras na sequência e depois mais três vezes alternadas. Houve um resultado com grandes diferenças entre a 1º 2º e 3º leituras do mesmo operador indicando falta de repetitibilidade (Repê) e grandes diferenças entre operadores, para um mesmo item, indicam falta de reprodutividade (Reprô). Utilizando a carta de controle conforme figura 3 foi possível medir três características do produto que são: comprimento, diâmetro e profundidade da orla, e com uma carta de atributos sendo possível verificar oito características do produto (Rotondaro, 2002) (Pande, 2001). Figura 3 Carta de variáveis elaborada no Minitab profundidade da orla Process Data USL Target LSL Mean Sample N StDev(Betw) StDev(Within) StDev(Total) StDev(Overall) 2,90000 * 2, , , , , , LSL USL Total Betw + Within Overall Between/Within Capability Cp CPU CPL Cpk Cpm 0,93 0,97 0,88 0,88 * 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 Pp PPU PPL Ppk Overall Capability 0,89 0,93 0,85 0,85 Observed Performance PPM < LSL PPM > USL PPM Total 0,00 0,00 0,00 Exp. "Between/Within" Performance PPM < LSL PPM > USL PPM Total 4004, , ,92 Exp. "Overall" Performance PPM < LSL PPM > USL PPM Total 5511, , ,04 Fonte : autor Analisando esta 3 etapas do DMAIC pode foi explorado situações onde não era visível no processo. Explorando os defeitos ocasionados pelo o processo, sendo levantados os principais que são: trinca no corpo da flange, tensão na orla e tensão na flange. O estudo de R&R apresentou erro de leitura em dois operadores. O estudo da carta de atributos sendo que esta leitura gera 100% 8

9 de refugo apresentou flange com trinca e orla trincada confirmando o resultado do QFD que era a voz do cliente (Rotondaro, 2002) Melhorar Na etapa 4 foram realizados as melhorias no processo existentes, com base nos dados obtidos na etapa anterior, pode ressaltar que o grupo de trabalho teve uma interação para a realização das tarefas. Para começar esta fase foi elaborado um FMEA de processo sendo pontuadas todas as características importantes referenciada nas medições. Com o FMEA foi elaborado um 5W1H para tomada de ações com os seus responsáveis (Wilson, 1999) Treinamento Nesta fase foi realizados treinamentos com os colaboradores para assegurar a medição das características principais do produto. Com este treinamento pode verificar a homogeneidade melhorado muito o desempenho dos opera- dores para a leitura das medidas principais do produto, foram treinados 12 operadores nesta fase Falta de padronização do processo Havia constatado uma falta de padronização para o ajuste de máquina onde foi verificados vários erros tais como. Para corrigir a falta de padronização foi elaborada uma folha de set-up de máquina um chek list para verificar a água gerada no sistema de ar comprimido Ausência de manutenção preventiva O resfriador da orla, dispositivo que utilizava o ar comprimido no processo para o resfriamento foi verificado que entupia prejudicando assim o seu funcionamento. Foi implementado um programa de manutenção preventiva realizando a troca do dispositivo 2 vezes ao mês a cada 15 dias para a realização da limpeza Projeto antigo Verificando o projeto das cabeças dispositivos utilizados nas máquinas de flanges haviam dois problemas constatado que causavam tensões no vidro que eram: 9

10 falta de padrão das mola de fixação das garras; garras das cabeças com espessuras muito grossas Método para medir a mola Foi utilizado um aparelho chamado dinamômetro para a medição das molas sendo encontrados três tipos com forças diferentes, com 18kgf, 43kgf e 47kgf verificando assim a variação das molas utilizadas no processo Desenvolvimento de novos projetos Foi colocadas molas de 18 Kgf nas cabeças S1, substituindo as molas de 43Kgf a 47Kgf. As molas implantadas na máquina protótipo, ocorreu um problema na alimentação, o tubo que estava sendo processado na fabricação descia, devido à baixa pressão das garras, quando ocorria a alimentação automática, as garras não segurava o peso do tubo devido a pouca força da mola, desta maneira a flange que estava sendo processada ficava com o diâmetro da orla maior do que o especificado. Houve a necessidade de desenvolver uma nova mola conforme figura 4 com força de 25Kgf, novo projeto para a substituição das molas de 18, 45 e 47Kgf. Figura 4 Foto comparativa das molas Fonte : elaborado pelo autor 10

11 Além das molas foram analisadas as cabeças, nome do dispositivo que atua junto com as molas para o fechamento das garras para segurar o vidro no processo. Foi observado que as grandes espessuras das garras das cabeças do tipo S1 que segura o tudo de vidro poderia causar choque térmico no decorrer do processo de fabricação quando este estivesse em contato com o vidro. Com o problema constatado das molas foi desenvolvidas uma nova concepção de cabeças com o nome de S2 conforme figura 5 onde foi diminuída a espessura das garras e também a oportunidade de diminuir o peso do conjunto. Figura 5 Cabeças para fabricação de flanges Tipo S1 (velho) Tipo S2 (novo) Fonte : elaborado pelo autor Utilizando a ferramenta DOE Foi utilizado método DOE para realizar o teste dos tipos de diferentes de molas e cabeças verificando o melhor processo, isto é o menor refugo do processo. Havia dois tipos de cabeças do tipo S1 e S2. Molas com três tipos de força, as antigas encontras na fabrica com 18kgf, 45kgf e 47kgf e a nova mola desenvolvida com 25kgf conforme figura 6(Rotondaro, 2002). Figura 6 Matriz de DOE TIPO DE MOLA TIPODE CABEÇA REFUGO 11

12 18kgf 25kgf 45kgf 47kgf S1 3,80% S2 3,20% S1 3,50% S2 1,60% S1 8,20% S2 6,10% S1 9,40% S2 7,20% Fonte: elaborado pelo autor Houve uma diminuição do refugo de processo com a substituição das novas das molas e cabeças do tipo S2. Com todos os testes realizados foi possível chegar à conclusão de que devemos padronizar as molas com uma força entre 25 a 28 Kgf, substituindo as molas antigas onde estas variavam entre 18 a 47 Kgf. A substituição das cabeças com garras de espessura mais fina diminuindo o choque térmico no vidro. 7. Controlar Na etapa 5 foi elaborada toda a documentação para a padronização do processo, além do acompamento do processo por meios de métodos estatísticos de controle. Nesta etapa foi realizado a avaliação do processo para saber o que precisa melhorar e quais as fases para realizar as correções novamente. Após a implantação das melhorias em uma máquina piloto foram realizadas novas medições de amostras onde o refugo continuava alto mais com uma redução expressiva. O grupo de trabalho realizou novamente um plano de melhoria para tomada de novas ações. Através do FMEA ( analise de falhas e seus efeitos) de processo pode localizar outros pontos de melhorias, que era o abastecimento, antes utilizava uma caixa grande com aproximadamente 5000 peças e foi dividido em lotes dividindo em 4 caixas menores diminuindo o risco de tensão no produto (Wilson, 1999). Realizado a análise critica das etapas de melhoramento e controles, pode ser destacar os problemas encontrados e suas ações tomadas: Erro de leitura de dimensional da peça; Treinamento dos operadores. 12

13 Tensão na orla da flange; Troca preventiva do resfriador. Trinca no corpo da flange e tensão na flange; Novos projetos de novas molas, cabeças e garras; Melhorias no abastecimento de flanges nas máquinas. Falta de padronização no set-up e falta de um plano de limpeza de máquina. Elaboração de uma folha de set-up com padronização de e implantação de limpeza programada na máquina e o inicio da manutenção do TPM. Realizando o monitoramento na máquina piloto pode constatar uma grande melhoria no refugo do produto tendo uma redução 8,2% para 1,6% superando o objetivo inicial que era de 3,5% conforme a figura 7 no decorrer de 1 ano. Figura 7 Pareto do refugo da máquina piloto Fonte: elaborado pelo autor 13

14 A medição de defeitos por milhões de oportunidades (DPMO) pode chegar a um índice de Cpk de 1,0 e Sigma de = 3,02. O objetivo da capabilidade de processo das máquinas do setor de flanges era de atuais 0,8 para 1,33 atingiu 1,0. 8. Conclusão O objetivo principal do projeto era a redução do refugo no cliente e de aumentar a capabilidade do processo. O refugo houve uma diminuição de 8,2% para 1,6% sendo que o proposto era de 3,5%, neste indicador superou as expectativas do cliente. A capabilidade houve um aumento de 0,8 Cpk passou a 1,0 Cpk meta não foi alcançado, pois o objetivo era de 1,33 Cpk. Mesmo não atingindo houve uma grande melhora na questão de peça defeituosa devido à melhora do processo. Com este projeto houve uma diminuição na utilização da matéria prima chegando por vota de Kg por mês Kg por ano e uma redução de custo de R$ ,00 por ano somente no processo da flange, mais o refugo encontrado no cliente interno e externo este valor foi para R$ ,00, este valor foi repassado para o custo do produto, como consequência abaixando o valor do produto. Com a proposta de utilizar uma máquina piloto para acertos e erros foi primordial para o sucesso do projeto utilizando ferramentas da qualidade adequadas. Identificar os problemas e consequentemente a sua tomada de decisão no o ciclo DMAIC como gestor do processo. Com este sucesso foi realizado a padronização do processo, esta metodologia pode estender o projeto Seis Sigma para outros processos que estão tendo problemas de refugo, financeiros entre outros, a metodologia Seis Sigma bem estruturada pode curar a vida financeira dentro de uma empresa com um retorno alto. Com o sucesso deste trabalho já estão tendo mais 7 projetos Seis Sigma sendo implantados na empresa. 9. Referencias CABRERA Jr. A. Dificuldades de implementation de Programas Seis Sigma: Estudos de Casos los Empresas com Diferentes níveis de Maturidade. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos - USP, São Carlos

15 FERREIRA, André R.; Tomioka, J.; Faco, J. F. B. Impactos ambientais e econômicos com o uso de iluminação do estado sólido aplicados ao setor residencial. XXXIV Encontro nacional de engenharia de produção KASAHARA, E.S. e CARVALHO, M. M. Análise dos modelos TQM e Seis Sigma: Estudo de Múltiplos Casos. XXIII Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Ouro Preto LAUREANI, A.; Antony, J. Critical success factors for the effective implementation of Lean Sigma. Journal of Lean Six Sigma, PANDE, Peter S Estratégia Seis Sigma. s.l. : Qaulitymark, ROTONDARO, Roberto G Seis Sigma - Estratégia Gerencial para a Melhoria de processos, Produtos e Serviços. São Paulo : Editora Atlas, SALAH, S.; RAHIM, A.; CARRETERO, J. A. The integration of Six Sigma and Lean Management. Sigma, WILSON, Mario Perez Six Sigma, Understanding the Concept, Implications and Challenges