Implantação do controle estatístico do processo em uma indústria de bebidas destiladas

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1 Implantação do controle estatístico do processo em uma indústria de bebidas destiladas Leandro Zvirtes (UDESC) Patrícia Chiavenato (UCS) Resumo Este trabalho apresenta uma análise das etapas e dos resultados obtidos com a implantação do controle estatístico do processo (CEP) em uma indústria de bebidas destiladas. O CEP foi implantado no processo de elaboração e de engarrafamento de bebidas. Os resultados possibilitaram à empresa identificar e reduzir custos relacionados com desperdícios e obter melhorias na qualidade de seus produtos. Este artigo aborda ainda as diferentes aplicações das cartas de controle nos processos supra citados e as dificuldades encontradas no processo de implantação. Palavras-chave: CEP, Variabilidade, Desperdícios. 1. Introdução A medida da qualidade de um produto estará sempre sujeita a variações em conseqüência de possíveis causas inerentes aos processos de produção e de inspeção (GRANT, 1988). Para Werkema (1995), estas causas provocam mudanças nas diversas características da qualidade, podendo dar origem a produtos defeituosos. De acordo com Rotondaro et. al. (2002), a variação nas características da qualidade existe em função das diferenças ou inconsistências nos componentes básicos dos processos, ou seja, mão-de-obra, materiais, máquinas, medição, métodos e meio ambiente. Logo, a utilização de técnicas e métodos para o controle e redução da variabilidade torna-se extremamente importante para a geração de ações de otimização dos processos. O controle estatístico do processo (CEP) é uma técnica estatística que permite a redução sistemática da variabilidade nas características da qualidade de interesse, contribuindo para a melhoria da qualidade intrínseca, da produtividade, da confiabilidade e do custo do que está sendo produzido (RIBEIRO, 2000). Nos processos de fabricação de um produto ou prestação de serviços, existem diversos fatores que podem afetar as características da qualidade. Para Costa et. al. (2004), o monitoramento do processo, se realizado adequadamente, implica custos que se pagam facilmente, pois qualidade agrega valor ao produto. Segundo Slack (2002), o controle estatístico do processo preocupa-se em checar o produto ou serviço durante a sua criação, havendo razões para acreditar que se há um problema com o processo ele pode ser interrompido e os problemas identificados e retificados. O processo de elaboração e engarrafamento de bebidas destiladas possui um grande número de características que afetam a qualidade e o desempenho dos produtos. Além de afetar a qualidade intrínseca do produto, algumas dessas características incidem diretamente sobre os custos do produto e na imagem da empresa. A implantação do CEP buscou suprir a necessidade da empresa em controlar a variabilidade excessiva de seus processos e abrir 1

2 caminho para a melhoria contínua. O objetivo principal deste trabalho é apresentar uma análise da implantação do CEP e como os seus resultados podem fornecer às empresas uma melhoria significativa nos processos e redução nos custos da produção, além de fornecer embasamento para outros profissionais e empresas que tenham interesse na implantação do CEP. 2. Materiais e métodos O estudo se desenvolveu em uma das cinco maiores empresas distribuidoras de bebidas alcoólicas do mundo, em filial situada na Serra Gaúcha. Além de distribuição de bebidas, a empresa também produz bebidas destiladas. Na Serra Gaúcha são produzidos uísque, vodka, brandy e licor, distribuídos em diferentes marcas de acordo com a sua composição. A empresa possui um mix de produtos elaborados na unidade, com um total de 14 marcas diferentes, com público alvo bem distinto, voltadas principalmente para as classes A, B e C. O foco deste trabalho são as bebidas produzidas na empresa. A estrutura da empresa em relação a sua capacidade produtiva, ou seja, as linhas de produção, está dividida em 3 linhas de engarrafamento, onde os principais produtos são produzidos nas linhas 1 e 2. A linha 1 é utilizada para a produção de brandies e vodkas e a linha 2 para a produção de uísques e licor. A linha 3 é utilizada para a produção de produtos vendidos em pequena escala, como por exemplo, as miniaturas. As diferenças no tipo e/ou composição da bebida, fazem com que as características da qualidade pertencentes a cada produto possuam importância distinta no seu monitoramento. Isto se deve principlamente ao custo final de cada produto e ao seu volume de produção e venda. A metodologia para implantação do CEP seguiu os passos descritos a seguir no item 2.1. Para a elaboração das cartas de controle optou-se por um monitoramento via computador. Esta ferramenta foi importante para suprir as diferenças nos níveis de instrução dos operadores e inspetores e também para reduzir o tempo de coleta e elaboração das cartas de controle. Inicialmente foram elaboradas planilhas no excel que possibilitavam a geração dos gráficos e forneciam todos os dados necessários para a completa análise e interpretação das cartas de controle. Após decorrido aproximadamente seis meses da implanção do CEP utilizando-se de planilhas do excel, foi implantado o software para análises estatísticas MINITAB. A equipe responsável pela implantação do CEP recebeu treinamento da empresa de consultoria no software e atuou como multiplicadores, repassando o treinamento para os operadores e inspetores. 2.1 A implantação do CEP A implantação do CEP se deu em função da necessidade de melhoria do processo e redução de desperdícios, entre eles, o elevado índice de produtos retrabalhados e as perdas de líquido. Outro indicador que despertou a necessidade de melhorar o processo foram os crescentes problemas detectados nas blitz de mercado, realizadas para verificar a qualidade visual com que o produto chegava ao consumidor. O processo de implantação do CEP, resumidamente contemplou as seguintes etapas: Formação da equipe de implantação A equipe de implantação foi formada por gerente da qualidade, analista da qualidade, supervisor de produção e operador de máquina. Nesta etapa também foram definidas as pessoas responsáveis pelas ações 2

3 sobre o sistema quando fosse detectado um estado de descontrole estatístico e também definido que ações deveriam ser tomadas. Elaboração do projeto piloto O CEP inicialmente foi implantado no final de linha, na modalidade por atributos, com o intuito de reduzir o índice de produtos defeituosos que estavam sendo enviados para o mercado e, também, a quantidade de defeitos por produtos. Seleção das características importantes Entre as principais características importantes para o cliente, estavam a aparência do produto, principalmente em relação a sua rotulagem, o volume de líquido e a graduação alcoólica. Capacidade do sistema de medição Consiste na verificação da capacidade do sistema de medição, tanto pelo instrumento como pelo operador. Inicialmente foi realizado treinamento de metrologia para toda a equipe envolvida no processo de medição e inspeção, buscando a capacitação e o nivelamento da equipe. Após foram realizados testes de repetibilidade e reprodutibilidade com todos os operadores de máquinas e inspetores. Avaliação da estabilidade e da capacidade do processo A avaliação da estabilidade do processo ocorreu no primeiro mês de implantação, uma vez que o período contemplava mais que dois ciclos de produção para cada produto monitorado. Além disso, esse período também proporcionou contemplar as variações devido a realização de set up, troca de operadores, trocas de materiais, dias e processos diferentes. A avaliação da capacidade era realizada via computador, associada às cartas de controle pertinentes. 2.2 O CEP no processo de engarrafamento O processo de engarrafamento envolve desde a despaletização das garrafas até o produto acabado, encaixotado e paletizado. A figura 1. para o fluxo do processo de engarrafamento de bebidas, possibilita uma melhor compreensão do fluxo do processo. Figura 1 Exemplo do fluxo do processo de engarrafamento para as linhas 1 E N T R A D A Despaletização Enchedora Rotuladora Encaixotamento Paletização S A Í D A e 2. Neste processo, a aplicação do CEP se deu em três diferentes pontos, listados a seguir por ordem de implantação. Encaixotamento Rotuladora Enchedora Numa primeira etapa, a implantação do CEP no processo de engarrafamento teve como principal objetivo evitar que produtos defeituosos fossem para o mercado e melhorar a 3

4 aparência visual dos produtos. Assim, inicialmente foi implantado, no final das linhas de produção, após o encaixotamento, o monitoramento por atributos, mais especificamente o monitoramento para carta p (fração de defeituosos) e para carta u (número de não conformidade por unidade). Num segundo momento o controle de processo foi estendido para a máquina de rotulagem. Neste ponto foi implantado o monitoramento por carta p com o objetivo de reduzir custos de retrabalho com o produto acabado. Numa terceira etapa, foi implantado o monitoramento por variáveis na máquina enchedora. Nesta etapa monitorava-se o volume e utilizava-se as cartas X S para média e desvio padrão e o foco do controle era reduzir as perdas com o volume de líquido Monitoramento por atributos. Para Costa et. al. (2004), nem sempre é por meio de mensurações que se avalia a qualidade de um produto. Em alguns casos o monitoramento por atributos pode ser empregado como uma etapa anterior ao monitoramento por variáveis. Sua utilização é facilitada por apresentar um custo menor que o monitoramento por variáveis e também por não requerer muita especialização para a coleta de dados (RIBEIRO, 2000). Inicialmente foi implantado o monitoramento através das cartas p e carta u no final de linha, após a etapa de encaixotamento. A utilização da carta p tinha como principal objetivo reduzir a quantidade de produtos considerados de má qualidade que acabavam sendo enviados para o mercado. Já a carta u, além de detectar a média de defeitos por produto, buscava, através de um formulário para coleta de dados bem estruturado, fornecer informações de quais defeitos ocorrem com maior freqüência. Estes dados eram repassados para área da qualidade que, com o auxílio de outras ferramentas como o gráfico de Pareto e o diagrama de causa-efeito, buscava identificar os agentes causadores dos defeitos e depreender ações para reduzir ou eliminar a sua recorrência. O segundo ponto onde o monitoramento por carta de controle foi implantado foi na máquina rotuladora. Na indústria de bebidas alcoólicas, o processo de rotulagem tem um papel muito importante na manufatura do produto. A rotulagem é a imagem do produto, é a sua aparência e, portanto, exerce papel importante na hora de o consumidor decidir comprar ou não ou optar por esta ou aquela marca. Na máquina rotuladora foi implantado um monitoramento via carta de controle p. O objetivo era ter um ponto intermediário de controle para evitar custos maiores com o retrabalho quando da rejeição de lotes ou amostras do produto acabado. Devido ao número de nãoconforme ser muito pequeno e a fim de se evitar amostragens muito grandes e nada econômicas, optou-se pela carta de controle para fração de não-conforme Monitoramento por variáveis O monitoramento por variáveis foi implantado posteriormente ao monitoramento por atributos. O mesmo foi implantado na máquina enchedora, com o intuito de monitorar o volume, uma vez que esta variável estava ocasionando perdas e eventualmente penalizações para a empresa. As penalizações ocorrem quando o produto apresentar um volume abaixo do seu volume nominal, ou seja, aquele volume citado no rótulo do produto. O INMETRO é o organismo responsável por realizar a fiscalização dos produtos. As perdas com o volume na máquina enchedora ocorrem devido ao excesso de volume na garrafa. O excesso de volume pode ser ocasionado por fatores como: Má regulagem dos bicos de enchimento na máquina enchedora; 4

5 Excesso de cuidado para não obter produtos com volume abaixo do valor nominal e sofrer penalizações do INMETRO; Excesso de set up em decorrência do uso da linha para a produção de mais que um produto; Troca de operadores; Variação no volume interno das garrafas em decorrência de variação nas formas do fornecedor. O monitoramento por variáveis foi realizado utilizando-se as carta X S para média e desvio padrão, pois para este processo é importante conhecer a variação considerando todo o conjunto de dados ao invés de se trabalhar apenas com a amplitude. O monitoramento via computador facilitou a aplicação deste tipo de carta de controle. Na máquina enchedora, além do volume, o operador também registrava os dados referentes à temperatura, presença ou não de corpos estranhos e abertura ou não do conta-gotas (tampa). Estes indicadores se faziam importante pois são parte do processo de melhoria contínua e fornecem informações importantes para o departamento de gestão da qualidade. Todavia, o monitoramento através das cartas de controle estava restrito ao volume envasado. 2.3 CEP na elaboração e laboratório O implantação do CEP no laboratório ocorreu após a implantação no processo de engarrafamento. Inicialmente o objetivo era monitorar a variabilidade de cada característica e compará-las com as especificações impostas pela legislação. Devido a sistemática de elaboração ser por batelada, optou-se por utilizar a carta Xm-Am para valores individuais e amplitude móvel. Além das cartas de controle para monitoramento das características de interesse, também eram utilizados histogramas para a análise da variabilidade. As características monitoradas eram o grau alcoólico (ºGL), a cor e a turbidez do produto. Entretanto, dentre estas características, a que possui maior impacto sobre o custo do produto é o grau alcoólico. O monitoramento das características supra citadas mostrou a existência de uma variabilidade elevada, o que oportunizava à empresa oportunidades de melhoria. A figura a seguir apresenta um exemplo de uso de histograma onde a característica monitorada foi o ºGL. freqüência LIE - 39,8 Figura 2 Histograma da variação ºGL de um determinado produto LSE - 40, O produto em questão é o carro chefe da empresa. Possui um volume de vendas aproximado de caixas de 12 litros por ano. As especificações para esta característica são: LIE = 39,8 e LSE = 40,2. Apesar de a diferença entre os limites ser relativamente 5

6 pequena, se considerarmos o volume/ano de caixas vendidas e se transformarmos esse volume para litros vendidos/ano, teremos aproximadamente litros/ano. Assim, a pequena diferença na ºGL do produto quando comparada com o volume de venda de um ano, pode ter uma representatividade bastante significativa. Através do histograma, podemos verificar que a maior parte das medidas apresentou a graduação próxima do limite superior, ou seja, a graduação alcoólica do produto ficou próxima ao limite máximo imposto pela legislação. Isto equivale a perdas, pois o custo para obter um produto com GL maior é mais elevado. Os dados analisados foram retirados do histórico de produção da empresa e corresponde ao volume produzido em um ano usando-se a média ponderada para a relação volume produzido/ºgl. Para o exemplo em questão, a média ficou em 40,07 ºGL. A identificação desta fonte de variabilidade levou o departamento de qualidade a estabelecer que toda a produção deveria ter o seu ºGL situado na média das especificações ou abaixo da média. Para o caso supracitado a graduação deveria ficar em 40 GL ou abaixo. Considerando o volume em litros que foi produzido acima de 40 ºGL no exemplo em questão, se a mesma quantidade tivesse sido produzida com a graduação alcoólica de 40 ºGL, isto representaria para a empresa uma economia de litros de malt e litros de grain, ou seja, aproximadamente R$ ,32. Logo, a análise do histograma possibilitou à empresa uma oportunidade de melhoria que lhe rendeu uma redução de desperdícios, os quais são apresentados a seguir nos resultados. Assim, foi estipulado que a produção de todos os produtos deveria ter o seu ºGL situado na média das especificações ou abaixo da média e acima do LIE. Caso o ºGL ficasse acima da média, o responsável técnico pela elaboração do produto deveria fazer a correção na mistura do produto. 3. Resultados A avaliação dos resultados obtidos com a utilização do CEP pôde ser feita através de uma análise mais direcionada dos indicadores da empresa. É claro que não podemos afirmar que a melhoria nos resultados é especificamente decorrente do uso do CEP, mas este teve papel importante num conjunto de ações voltada para a melhoria contínua. Para uma análise mais acurada utilizou-se, para comparação, os dados do período 2003/2004 com os dados de mesmo período 2004/2005. A seguir são apresentados alguns dos resultados: Blitz de mercado - a empresa usava como indicador um índice IQB Índice de Qualidade de Blitz, o qual era expresso em porcentagem e estipulava pesos para os defeitos considerados críticos, graves e toleráveis. Após o período de implantação foi possível detectar uma melhora neste índice. Para fins de exemplificação o gráfico a seguir apresenta os valores médios do IQB dos produtos associados por classes. Os dados referentes a licores não estão contemplados, por no momento da implantação do CEP ainda não terem sido lançados no mercado IQB(%) Período 2003/2004 Período 2004/ Vodkas Uísques Brandies Produtos 6

7 Figura 3 Comparação do índice IQB no período 03/04 com 04/05. ºGL - as medidas para verificação das perdas relacionadas com o ºGL consideraram como desperdício o produto elaborado com o ºGL acima da média das especificações. Para monitorar este indicador, consideramos as quantidades adicionadas a mais das matérias-primas malt, grain, álcool vínico e álcool neutro. Considerando o período 03/04 em relação a 04/05, houve uma redução no desperdício destes materiais em R$ ,00. Volume - antes da implantação do CEP o controle do volume de líquido dos produtos era muito precário. A análise e tomada de ações corretivas e preventivas ficava toda a cargo do operador, não passando pela supervisão da produção ou qualidade. Após a implantação do CEP foi possível identificar o volume de perda por produto. Considerando uma tolerância de 2 ml acima do valor nominal do produto, foi identificado que a perda média ficava em torno de 4 ml por garrafa. Levando-se em conta que o volume de vendas da empresa por ano ser de aproximadamente caixas, isto corresponde a garrafas/ano. Se considerarmos uma perda de 4 ml por garrafa, ao final de um ano teremos uma perda equivalente a litros. A estratificação dos custos de produção de cada litro dos diferentes produtos e o seus respectivos volumes de perdas possibilita a obtenção de um valor monetário para esta perda. Após a detecção deste tipo de perda, algumas ações foram tomadas para buscar a redução deste desperdício, como, por exemplo, a regulagem de todos os bicos das máquinas enchedoras, a padronização no ajuste por todos os operadores, atuação junto ao fornecedor para padronização de todas as formas de garrafas dos diferentes produtos e mudança no tipo de inspeção de normal para severa. Todavia, devido estas ações terem sido implantadas no decorrer do ano 04/05, não foi possível a verificação de sua eficácia. Perdas - as principais perdas listadas aqui estão relacionadas com os insumos componentes de embalagens, entre eles rótulos, garrafas, conta-gotas, caixas e selo fiscal. Neste caso, os dados de comparação referem-se a apenas quatro meses pois a empresa possuía histórico de perdas apenas a partir dos meses de março/04. Assim, usou-se para comparação o período de 03/04 a 06/04 com o mesmo período de O valor de perdas com insumos de embalagens no período de 2004 foi de R$ ,00 e no mesmo período de 2005 R$ ,24, representando uma redução de 56,43 % nas perdas. 3.1 Dificuldades enfrentadas As dificuldades enfrentadas no processo de implantação do CEP foram árduas, porém, todas possíveis de serem superadas. A seguir listamos algumas das principais dificuldades encontradas. Mudança na cultura da qualidade dos funcionários importância de se fazer certo da primeira vez para melhoria da qualidade, aumento da produtividade e redução de retrabalho. Diferença no nível de conhecimento entre os operadores de produção. Alguns dos funcionários que estavam envolvidos no processo a ser monitorado possuiam primeiro grau, outros segundo grau e um estava cursando nível superior. Isto dificultava bastante o processo de aprendizado e compreensão da ferramenta estatística utilizada, 7

8 assim como da utilização de computador para registro dos dados. Sazonalidade de produção. O processo de produção de bebidas da empresa possui dois picos bem distinto. Um nos meses de novembro e dezembro, em decorrêcia das festas de fim de ano, e outro em julho e agosto devido ao fechamento do ano fiscal. Este fator dificultava o processo de amostragem e tomada de ações preventivas. Viabilização de recursos para implantação de software para análise estatística. 4. Conclusão A implantação do CEP possibilitou à empresa obter uma radiografia dos seus processos. Considerando que, aquilo que não se consegue medir não se consegue controlar, a utilização do CEP em diferentes pontos estratégicos gerou informações que contemplavam desde a elaboração do produto até a sua saída para o mercado, possibilitando aos responsáveis tomar as ações necessárias para a melhoria dos processos. O uso da técnica estatística, além de fornecer dados para a otimização dos processos e redução de desperdícios, também seviu como um fator de motivação para grande parte dos funcionários envolvidos. Isto em decorrência da maior parte dos funcionários ter recebido capacitação para desempenhar as atividades de monitoramento do CEP, e por estas tarefas acrecentarem novidade as suas rotinas. Para a empresa o CEP exerceu papel estratégico, sendo monitorado como um indicador de controle (IC) e seu desempenho apresentado mensalmente nas reuniões de avaliação do desempenho industrial. Referências COSTA, Antônio F. B., EPPRECHT, Eugenio K., CARPINETTI, Luiz C. R. Controle Estatístico de Qualidade. São Paulo: Atlas, GRANT, Eugene L. LEAVENWORTH, Richard S. Statistical Quality Control. United States of America, McGraw-Hill, RIBEIRO, José L. D., TEN CATEN, Carla S. Controle Estatístico do Processo. Série monográfica Qualidade. Apostila do programa de pós graduação em engenhaira de produção PPGEP UFRGS, Porto Alegre, ROTONDARO, Roberto G., RAMOS, Alberto W, RIBEIRO, Celma O., MIYAKE, Dario I., NAKANO, Davi, LAURINDO, Fernando J. B., LEE HO, Linda, CARVALHO, Marly M. de, BRAZ, Moacir A., BALESTRASSI, Pedro P. Seis Sigma: Estratégia Gerencial para a melhoria de processos, produtos e serviços. São Paulo: Atlas, WERKEMA, Maria C. C. Ferramentas estatísticas para o gerenciamento de processos. Belo Horizonte, MG: Fundação Christiano Ottoni, Escola de Engenharia da UFMG, SLACK, Nigel. CHAMBERS, Stuart, JOHNSTON, Robert. Administração da Produção. São Paulo: Atlas,