APLICAÇÃO DA METODOLOGIA LEAN SIX SIGMA NA REDUÇÃO DA VARIABILIDADE DO PROCESSO DE ENVASE EM UMA INDÚSTRIA DE ÓLEO VEGETAL

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1 XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Maturidade e desafios da Engenharia de Produção: competitividade das empresas, condições de trabalho, meio ambiente. São Carlos, SP, Brasil, 12 a15 de outubro de APLICAÇÃO DA METODOLOGIA LEAN SIX SIGMA NA REDUÇÃO DA VARIABILIDADE DO PROCESSO DE ENVASE EM UMA INDÚSTRIA DE ÓLEO VEGETAL fernando Castro vieira filho (Cocamar) fernandocabelu@hotmail.com Gerusa Oliveira Rosa (Cocamar) gerusa.rosa@cocamar.com.br Daily Morales (UEM) dmorales@uem.br O Lean Six Sigma tem sido cada vez mais adotado em empresas que visam aumentar a sua vantagem competitiva. Este artigo visa demonstrar a contribuição do programa Lean Six Sigma no processo de envase de garrafas de plástico PET 900 ml de umaa indústria de óleo vegetal. Neste estudo, ficou claro que o programa Lean Six Sigma pode trazer, se bem implementado, grandes vantagens técnicas e culturais. Do ponto de vista técnico, a redução da variabilidade do processo resulta em um produto mais uniforme e previsível, reduzindo ou eliminando a probabilidade de produzir produtos que não estão em conformidade com as normas e regulamentos. Do ponto de vista cultural, o maior benefício é a mudança de cultura na busca da melhoria contínua por toda a equipe. Palavras-chaves: Lean Manufacturining, Six Sigma, Variabilidade

2 1. Introdução Diante da atual conjuntura, as organizações têm sido cada vez mais cobradas pelos seus stakeholders para que os recursos sejam utilizados no atendimento das necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras em atender as suas próprias necessidades, através de práticas de sustentabilidade, as quais criam fatores estratégicos de valor, em longo prazo e transparência de seus valores intangíveis. Segundo Werkema (2006), o foco para alcançar as metas estratégicas da empresa, deve ser determinado pela alta administração mantendo uma estratégia gerencial disciplinada e quantitativa. Para isso é preciso implantar soluções eficientes e eficazes que permitam reduzir os tempos e ciclos, reduzir o consumo de recursos naturais, superar os competidores mundiais e conquistar a preferência dos clientes. Dentro deste contexto de sustentabilidade, a filosofia six sigma foca a melhoria de processos e o lean a redução de desperdícios. O programa lean six sigma, segundo Ferguson (2007), é considerado uma filosofia, direcionada para melhoria continua por meio da eliminação de desperdícios. Tendo como os aspectos fundamentais o foco na satisfação do cliente, busca continua da redução da variabilidade, utilização de novos produtos e aplicação efetiva a processos técnicos, administrativos e de serviços (WERKEMA, 2006). Segundo Juran (1999), o controle da qualidade e o controle estatístico sempre ocorrem durante o processo produtivo, e são fundamentais para a qualidade do produto final. De acordo Deming (1990), a qualidade e a produtividade aumentam à medida que a variabilidade do processo diminui. Este projeto se justifica, pois demonstrará a eficiência do programa lean six sigma, evidenciando os ganhos que se pode obter a partir da utilização desta estratégia no processo de melhoria continua, logo é um programa que valoriza a mudança de cultura e segundo Deming (1990) a transformação somente poderá ser realizada pelo homem, não por maquinas. 2. Metodologia Lean Six Sigma O six sigmas é um sistema que liga idéias, tendências e ferramentas desconexas nos negócios, onde o foco no cliente torna-se a prioridade principal. Segundo Werkema (2006) o six sigma é uma estratégia gerencial disciplinada e altamente quantitativa que tem como objetivo aumentar drasticamente a lucratividade das empresas, por meio da melhoria da qualidade de produtos e processos e do aumento da satisfação dos clientes e consumidores. Para Campos (2002), six sigma é uma estratégia que busca a satisfação dos clientes e de menores custos pela redução da variabilidade e, conseqüentemente, dos defeitos. Também representa uma medida de desempenho e meta para operação de processos, com uma taxa de 3,4 falhas por milhão de atividades ou oportunidades. Conforme a Figura 1 é possível visualizar de forma resumida alguns métodos importantes para a estrutura e alcance da metas utilizadas no programa six sigma. O lean manufacturing é uma iniciativa que busca eliminar desperdícios, isto é excluir o que não tem valor para o cliente e imprimir velocidade a empresa. Aumentando a flexibilidade, qualidade, segurança, ergonomia, motivação e inovação, e reduzindo custos, necessidades de espaço e exigências de trabalhos. 2

3 A integração entre o lean manufacturing e o six sigma ocorre devido a necessidade de complementação entre ambas as ferramentas para a melhoria do processo, de acordo com Werkema (2006) o lean manufacturing não conta com o método estruturado e profundo de solução de problemas e com ferramentas estatísticas para lidar com variabilidade, aspectos que pode ser completado pelo six sigma. Já o six sigma não enfatiza a melhoria da velocidade dos processos e a redução do lead time, aspectos que constituem o lean manufacturing. Fonte: Adaptado de PANDE; NEUMAN; CAVANAGH. (2001, p.15). Figura 1 Métodos e Ferramentas Essências do Programa Six Sigma A figura 2 nos mostra como o six sigma e o lean contribuem, conjuntamente, para a melhoria dos processos. Sendo que o lean identifica etapas que não agregam valor e fornecem ferramentas para sua eliminação e o six sigma traz melhoria na capacidade permitindo a eliminação de etapas adicionais e a redução de tempos. Fonte: Adaptado de WERKEMA (2006) Figura 2 - Como o Six Sigma e o Lean Manufacturing contribuem para a melhoria dos processos 3. Estrutura do Six Sigma: DMAIC A metodologia DMAIC Define, Measure, Analyze, Improve e Control, é um conjunto de ferramentas, técnicas, princípios e regras estatísticas organizadas de forma lógica, sistemática e clara, usado seqüencialmente, passo a passo, para caracterizar, otimizar e controlar um processo. 3.1 Define Define com precisão o escopo do projeto validando sua importância, constituindo a equipe responsável de acordo com as necessidades e requisitos dos clientes e associá-los aos objetivos estratégicos da empresa. 3.2 Measure 3

4 Mensurar e determinar a localização ou foco dos problemas, através de coletas de dados e identificando os problemas prioritários bem como estabelecendo metas para os mesmos. 3.3 Analyze Uma vez mensurado os problemas prioritários e nesta etapa que é determinado a causa de cada problema, analisando o processo gerador do problema, identificando, priorizando as causas potencias e quantificando-as. 3.4 Improve Para cada problema prioritário é nesta etapa que é proposto e avaliado as possíveis soluções, identificas através das causas prioritárias, assim são testadas em pequenas escalas para obtenção das metas especificas que asseguram a execução do plano em larga escala. 3.5 Control Nesta ultima fase busca garantir que o alcance da meta seja mantido ao longo prazo, através de padronizações dos processos, planos de monitoramentos, tomadas de ações corretivas entre outras. Com isso, procura-se manter as melhorias alcançadas e torná-las padrões. A figura 3 nos da uma visão geral sobre a metodologia DMAIC e como funciona o seu desenvolvimento para os projetos de melhoria. 4. A Estatística no Controle da Qualidade Fonte: WERKEMA (2006) Figura 3 método DMAIC De acordo com Ruthes et al (2006) O six sigma tem como métodos estatísticos o alicerce para a tomada de decisões, garantindo, assim, uma base científica consistente. A abordagem Six sigma muda a forma de gerenciamento, porque as decisões passam a ser abalizadas em dados e, não apenas, em intuições ou sentimentos. O programa de Qualidade Six Sigma foi definido em dois níveis: gerencial e operacional. O primeiro abrangendo processo, produtos e serviços; e o segundo o uso de métodos estatísticos 4

5 na fabricação para medir coeficientes de capacidade do processo (Cp) e coeficientes de variabilidade do processo (Cpk), desvios padroes (Sigma) e também nos processos nãotécnicos através de analises qualitativas (ABRANTES, 2001). As ferramentas da qualidade são procedimentos estatísticos, ou seja, de coleta e apresentação de dados. Essas ferramentas e as técnicas só funcionam quando aplicadas no contexto de um método destinado a criar o tipo de cultura necessária para apoiar o Lean Six Sigma e desenvolver a consciência da qualidade para o cliente em todas as operações da organização (SASHKIN e KISER, 1994). As ferramentas mais utilizadas para o desenvolvimento de um projeto DMAIC são as seguintes: gráficos de controle, gráficos de pareto, diagrama de espinha de peixe, gráficos de tendência, histograma, diagrama de dispersão, fluxograma, distribuição normal entre outras. 5. Estudo de Caso Devido às mudanças de cultura que ocorreram com a implantação de um sistema de qualidade integrado, surgiu à necessidade da busca de sustentabilidade com a gestão por processo. Através destas mudanças surgiu a oportunidade de melhorias nos processos com a ferramenta Lean Six Sigma. A meta global do projeto deste estudo é a redução da variabilidade das dosagens de óleo vegetal em garrafa pet 900 ml, pois através desta redução é possível assegurar uniformidade no processo, garantindo rentabilidade, redução de perdas por autuações do órgão regulamentador e assegurar um produto de qualidade para o cliente. 5.1 Define Na primeira fase foi identificado o problema da alta variabilidade no processo de envase, gerando a necessidade de acondicionar um volume de produto além do exigido pelo órgão regulamentador, de forma a não infringir as normas estabelecidas pelo órgão fiscalizador competente. Podemos verificar no gráfico 1 o comportamento encontrado no peso da garrafa PET. Gráfico 1 Histórico da distribuição normal do volume envasado. 5

6 O gráfico 1 apresenta uma média de dosagem (828,37) alem do peso exigido, uma alta variabilidade decorrente do desvio padrão (1,57) e principalmente o Cp (Capacidade do processo ideal) de (0,92) e o Cpk (Capacidade do processo real) de (0,44) ambos muito baixos, isto nos comprovou que o processo de dosagem estava inadequado. A partir deste diagnostico histórico foi realizado o primeiro brainstorming e definido as possíveis restrições e suposições, como: intervenções dos colaboradores no peso referencial da máquina, alta vibração da máquina tampadora (acoplada ao sistema de dosagem), densidade do óleo refinado, paradas de máquina (não planejadas), falta de manutenções, controle das variáveis do processo e representatividade da amostragem. 5.2 Measure Como o levantamento das possíveis restrições e suposições foi realizado as estratificações para evidenciar os motivos que realmente influenciam na alta variabilidade do processo. Nesta etapa o diagnostico obtido mostrou a necessidade das seguintes mensurações, tais como: levantamento dos dados históricos, estratificação dos bicos do equipamento e analise dos controles físico-químicos envolvidos no processo do óleo vegetal (Figura 4). Figura 4 Gráficos das estratificações das analises propostas Conforme o figura 4, no gráfico referente ao histórico do desvio padrão é possível verificar o a alta variabilidade deste processo. No gráfico dos pesos envasados também confirma a alta variabilidade e muitos pontos abaixo do limite inferior de controle. No gráfico sobre a interferência de velocidade no aumento da variabilidade no processo nos evidencia dois problemas a falta de constância na produção e desgaste do equipamento em conseqüência da 6

7 alta variabilidade. Já no gráfico de distribuição normal sobre peso de óleo envasado também fica demonstrado que o desvio padrão é muito alto. 5.3 Analyse Nesta etapa do projeto lean six sigma é onde temos as evidencias das principais causas prioritárias geradoras do problema de fato. Na figura 5 abaixo foi apresentado o mapa do processo e a interface entre as possíveis causas prioritárias. Figura 5 Mapa de Processo Com as realizações de Brainstorming foi possível analisar e evidenciar com embasamento de ferramentas estatísticas as causas reais que ocasionavam a alta variabilidade no processo. A figura 6 nos mostra resumidamente os resultados deste estudo. 7

8 5.4 Improve Figura 6 Diagrama de Ishikawa Na fase do improve foi construído um diagrama de afinidades (ver figura 7) com base nos branstormings realizados na fase analyse, este diagrama serviu de base para implantação das ações de bloqueio das causas prioritárias. Figura 7 Diagrama de Afinidades - Soluções A partir das implantações propostas foi possível verificar: a) Manutenção e o cronograma de manutenção reduziram a vibração do equipamento 8

9 b) Criação de procedimentos para calibração das balanças e equilíbrio dinâmico oferecidos pelo próprio equipamento contribuiu para redução do desvio padrão. c) Padronização da velocidade de dosagem e pesos de referencia (manter uma mesma referencia de peso para o equipamento dosar) gerou regularidade na produção e redução dos pesos fora dos limites de controle. d) Ajustes periódicos nas válvulas de pressão e nos bicos da enchedora contribuíram para redução do desvio padrão. e) Analises periódicas da densidade do óleo, garantiu um controle sobre a dosagem volumétrica. Assim, com todas as soluções citadas acima é possível observar nos gráficos das figuras 8 e 9 os ganhos efetivos da implantação proposta. Com isso, foi possível atender às exigências do órgão regulamentador de medidas. Figura 8 Redução da variabilidade do processo. 9

10 5.5 Control Figura 9 Resultados das ações da causas prioritárias. A partir dos resultados obtidos com a implantação das ações do improve a meta do projeto foi alcançada conforme o gráfico 2, gerando uma redução de 0,5 pontos de desvio padrão a qual é bastante significativa para assegurar uma melhor qualidade no processo de dosagem. Gráfico 2 Atendimento da Meta proposta Nesta etapa foi montada uma carta de verificação (ver figura 10) que contempla os principais parâmetros necessários para monitorar e manter esse processo de melhoria. 10

11 6. Conclusão Figura 10 Carta de verificação Como estratégias das empresas para atender seus clientes e assegurar sua perpetuação de forma sustentável, as mesmas buscam benefícios visando o crescimento com rentabilidade sem perder o foco nos valores como: qualidade, confiabilidade, ética, transparência, responsabilidade sócia ambiental e pessoas, ou seja, a busca pela melhoria continua de seus processos. Existem muitas ferramentas utilizadas de forma estratégicas pelas organizações, dentre elas vem ganhando um destaque a metodologia lean six sigma que traz como vantagem a utilização de outras ferramentas integrando seu conceito com poder de respostas através de argumentos técnicos. A chave para o sucesso de um programa six sigma está na escolha de projetos que possibilitem retornos à altura do investimento. Através da metodologia Lean Six Sigma foi possível evidenciar e estudar as principais causas da alta variabilidade no processo e propor soluções. Além disso, foi concluído que a meta proposta no projeto de redução da variabilidade causa pelo desvio padrão foi alcançada, controlada e mantida. Dessa forma obteve se ganhos na margem do produto, aumento da confiabilidade do processo e redução das autuações do órgão regulamentador tornando essa ferramenta viável para o escopo do planejamento estratégico da empresa, mas o maior ganho intangível foi à mudança 11

12 de cultura para a busca da melhoria continua com toda a equipe de processo, possibilitando assim a expansão desse projeto para os demais equipamentos desta linha de envase. 7. Referencias Bibliográficas ABRANTES, Jose. Programa 8s: A Base da Filosofia Seis Sigma. Rio de Janeiro: Editora Interciência, CAMPOS, M. S. Six sigma: presente e futuro. In: Congresso SAE Brasil, São Paulo, DEMING, W. Edwards. Qualidade: A revolução da administração. Rio de Janeiro: Editora Saraiva, FERGUNSON, Douglas. Lean and six sigma: The same or different? Management Services: Journal of the Institute of Management Services, United Kingdon, p out JURAN, J. M. Controle da qualidade. 1. ed. São Paulo: Fundação Getúlio Vargas, PANDE, P. S.; NEUMAN, R. P.; CAVANAGH, R. R. Estratégia six sigma: como a GE, a Motorola e outras grandes empresas estão aguçando seu desempenho. 1. ed. Rio de Janeiro: Qualitymark, RUTHES, Sidarta; CERETTA, Paulo Sérgio; SONZA, Igor Bernardi. Six sigma: melhoria da qualidade através da redução da Variabilidade. Revista Gestão Industrial. Ponta Grossa. v. 02, n. 02: p , SASHKIN, M.; KISER, K. J. Gestão da Qualidade Total na Prática. 1. ed. São Paulo: Editora Campus, WERKEMA, Maria Cristina Catarino. Criando a Cultura Six sigma. 3. ed. Nova Lima: Werkema Editora, p. WERKEMA, Maria Cristina Catarino. Lean seis sigma: Introdução às ferramentas do lean manufacturing. Belo Horizonte: Werkema Editora, p. WERKEMA, Maria Cristina Catarino. Lean seis sigma: Introdução às ferramentas do lean manufacturing. Belo Horizonte: Werkema Editora, p. 12