APLICAÇÃO DO FMEA DE PROCESSO EM MANUFATURA DE LUMINÁRIAS Fábio Ferraz PRODOCIO 1 Marivaldo Ferreira DA SILVA 1 Romulo André Della VECCHIA 1 Wellington Johnny DOMINGOS 1 Jorge Antonio Vaz GUERRA 2 RESUMO Num mercado cada vez mais exigente e competitivo as organizações buscam a melhoria continua de seus processos, visando a qualidade de seus produtos ou serviços. Com esse objetivo, realizam um trabalho árduo de estudos e pesquisas utilizando diversas ferramentas gerencias da qualidade. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo de otimização de processos e produtos pela aplicação da ferramenta FMEA de Processos (PFMEA), que apresenta uma ampla aplicação na prevenção e identificação de possíveis falhas nos processos de fabricação. Para isso, apresenta-se a utilização desta ferramenta, num estudo de otimização do processo de fabricação de luminárias na empresa Proval Iluminação, situada na cidade de salto á 16 anos. Palavras Chave: PFMEA, otimização de processos, melhoria contínua, ferramentas da qualidade, capabilidade de processo. ABSTRACT In a market each more demanding and competitive ves organizations seek continuous improvement of its processes, aiming at the quality of your products or services. With this in mind, hard work using a variety of studies and research quality management tools. This work aims to present a study of optimization of processes and products by application of process FMEA tool (PFMEA), which features a wide application in the prevention and identification of possible failures in the manufacturing processes. For this, the use of this tool, in a study of the optimization of the manufacturing process of luminaires in Lighting, Proval Company located in the city of Salto for 16 years. Key Words: PFMEA, process optimization, continuous improvement, quality tools, process capability. 1 Graduando CEUNSP, curso Gestão da Qualidade, Turma 2012. 2 Professor CEUNSP, Itu/SP, Orientador TCC.
2 INTRODUÇÃO A otimização de processos e produtos vem se tornando cada vez mais eficiente para as organizações que querem ser manter sustentáveis num mercado cada vez mais exigente e competitivo. Essa constante busca por melhoria contínua de seus processos, visando à qualidade de seus produtos e serviços, faz com que as mesmas realizem um trabalho ardo de estudos e pesquisas utilizando diversas ferramentas gerencias da qualidade. Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo de otimização de processos e produtos pela aplicação da ferramenta FMEA de Processos (PFMEA), que apresenta uma ampla aplicação na prevenção e identificação de possíveis falhas nos processos de fabricação. O FMEA de Processo ou PFMEA é uma ferramenta gerencial que ajuda prevenir possíveis falhas do processo e apontar as causas. A aplicabilidade dessa ferramenta é ampla, para diversos segmentos, com o auxilio de outras ferramentas da Gestão da Qualidade pode se utilizar deste recurso para deliberar ações corretivas e preventivas. Com o objetivo principal de realizar implementação eficaz da ferramenta FMEA em manufatura, este trabalho subdivide-se em 5 capítulos, aos quais, o Capitulo 2 conta a história e evolução da qualidade com o objetivo de evidenciar desde o princípio, as eras até as mudanças que a revolucionaram bem como o gerenciamento estratégico com a utilização de ferramentas de suporte ao FMEA. O Capítulo 3 tem como objetivo proporcionar conhecimentos sobre a história, principais produtos e clientes do ambiente e estrutura organizacional da Proval Luminárias. O Capítulo 4, tem o objetivo de evidenciar que para implementação faz se necessário, a priori, mapear os processos a fim de entender todas as etapas do processo produtivo, onde consequentemente é obtida uma ampla visão desde as necessidades dos clientes até o lote piloto, possibilitando a averiguação e detecção de falhas potenciais. Por fim, através do Capitulo 5 veremos um estudo de caso, um exemplo real dos modos e efeitos potenciais de falhas em manufatura de luminárias e, principalmente, o reflexo da implementação do fmea com analise dos modos e efeitos dos processos inter-relacionados, propostas de melhorias, tratativas e otimização da Manufatura.
3 1 FMEA O FMEA uma ferramenta gerencial que tem como objetivo analisar modos e efeitos de falhas potenciais provenientes do processo/projeto e encontrar soluções eficazes e melhorias contínuas. Suas iniciais indicam Failury Modes and Effects Analysis( análise dos modos e efeitos de falhas, podendo ser utilizado como: ferramenta (prevenção e correção), procedimento(estrutura sólida para planejamento, realização, controle e ação das etapas de manufaturas e processos inter-relacionados) ou como diário (das expectativas dos clientes até o lote piloto). Tais aspectos caracterizam o FMEA como um documento vivo,por requerer constante atualização sobre modificações. Sua funcionalidade Para atingir a eficácia do funcionamento é necessário ser planejado, elaborado e executado por uma equipe, que de modo geral tenham conhecimentos específicos, habilidades e atitudes sobre projeto, processo, modificações, melhorias, produtos e serviços para suposição de possíveis falhas antes de acontecer e preveni-las. Esse requisito é extremamente importante pois o FMEA gera custo, e se feito buscando sua eficácia, resultará em qualidade e confiabilidade. Tipos de FMEA Desde a Década de 60 surgiram dois tipos distintos e junto a eles diversos formulários e constantes atualizações para melhor implementação e conquista de objetivos. Esses dois tipos são intitulados FMEA de Projeto (DFMEA) e FMEA de Processo (PFMEA), na qual ambos são ferramentas para ações preventivas e devem ser Inter-relacionar mutuamente a fim de evitar limitações de prevenções, pois algumas falhas acontecem no processo com causa no projeto e o mesmo pode ter falhas caso colaboradores não sigam as devidas instruções. O que realmente os difere são os objetivos. Os formulários de FMEA têm como base: Um cabeçalho, composto por informações agregadas por assunto, atividades, documentos, responsáveis e data; Funções, a fim de proporcionar maior visão das especificações técnicas a serem desenvolvidas ao projeto, processo ou serviço; Modos potenciais de falhas, que definem de que maneira possa ocorrer um evento; Efeitos potenciais de falhas, que condiz às consequências do que pode acontecer do ponto de vista do cliente; Severidade, que diz respeito a gravidade das consequências em relação aos efeitos, tendo como base segurança e custo, e abrangência do grau de risco a segurança para tomadas de decisão; Causa, por sua vez indica o que pode estar acontecendo, contribuindo para ocorrer o modo potencial de falha; Ocorrência, diz respeito a frequência,
4 tendência de que possa ocorrer, tendo como base para calculo de NPR uma escala de 1 a 10; detecção, estima o quanto de chances os modos ou detalhes possam ser vistos e captados para não chegarem ao cliente. A consequente dessa base é a ação recomendada para abordar as ações utilizadas para prevenção, sua eficácia e grau de permanência para garantia da interação entre cliente, processo e fornecedor. Para tomada de decisão, a avaliação da equipe é extremamente importante nesta etapa, onde após ela, é feito o calculo de NPR (grau de prioridade de risco) onde se multiplica a escolha das escalas de 1 a 10 de severidade, ocorrência e detecção. Interpretação Eficaz Para uma melhor interpretação, são utilizadas ferramentas gerenciais para expandir a visão e abrangência dos problemas, com busca efetiva de causas raízes com ISHIKAWA pelos dados fornecidos pela carta CEP e definição de prioridades com gráfico de área, Pareto e Estratificação. Gestão estratégica Como os modos de falhas podem ocorrer em todas as etapas de manufatura ou tempo de vida do projeto, é necessário adotar medidas que tornem fácil o mapeamento e visualização de baixa, média e alta priorização do que possa ocorrer a fim de definir prevenção e melhoria. Com isso adotar estratégia que sequencie eliminar os modos potenciais, manter a severidade, reduzir a ocorrência e melhorar a detecção. Sua composição é feita por elementos que garantem sua eficácia em termos de especificidade e resultados em qualidade e confiabilidade, na qual são divididos em: seleção do tipo de FMEA que garanta retorno e análise de modos, causas e efeitos potenciais de falhas; adoção de uma estratégia para identificar problemas e diferencia-los por classificação e quantificação de severidade, ocorrência e detecção; priorização das tratativas aos modos de falhas; acompanhamento com ferramentas de suporte e controle estatístico a fim de complementar informações com dados realmente precisos. Mensuração Para resultados além de eficientes, é necessário investir. O retorno desse investimento é percebido por todos os envolvidos (organização e clientes) através da redução do custo de falha, pois além deste qualquer empresa pode acrescentar a sua classificação de custos os de prevenção e avaliação. O custo de prevenção está associado ao desenvolvimento e manutenção do FMEA, onde o retorno só percebido após implementação de ferramentas da qualidade.
5 O custo de avaliação associa-se ao monitoramento constante e periódico de medidas corretivas e se as mesmas estão sendo claramente entendidas, corretamente executadas e demonstração abstraída por todos envolvidos. De modo geral, é necessário ir além das expectativas para garantir resultados almejados. Requisito e especificação Com o planejamento e desenvolvimento com base em estratégias bottom up ou top down a classificação de modos e efeitos potenciais se torna efetiva, pois haverá o alcance das especificações de engenharia, confiabilidade, qualidade e cliente. Num mercado cada vez mais exigente e competitivo, a Proval Iluminação vê oportunidades de crescimento e expansão de seus negócios com desenvolvimento de novos produtos e melhorias dos já existentes. Os produtos referidos são luminárias dos mais variados modelos, cada qual com seu design, compostas por alumínio, componentes de fixação e componentes elétricos. Através deste estudo de caso, apresentaremos a aplicação do FMEA de Processo com suporte de ferramentas da Qualidade. Com o objetivo de reduzir altos índices de retrabalhos que chegam a 100% nos produtos realizados. Esta importante ferramenta será base para tomadas de decisões da empresa. O Processo de Conformação de Perfis é composto por diversas máquinas operatrizes, tornando mais rápido e eficiente a execução das etapas do processo. Dentre todos os problemas existentes no processo, o principal provém da máquina responsável pelo corte do perfil, que é uma policorte mecânica com dispositivo adaptado para sete modelos de perfis para ganho de tempo. 2 APLICAÇÃO A princípio, foi realizado um brainstorming junto a equipe de FMEA para definir: objetivos, metas, estratégia e prazos; o método de realização; os controles e monitoramento; e observação de externalidade. A título de exemplo, os passos estão descritos no PDCA com o objetivo de gerenciar o estudo do início ao fim. Conforme planejado, foi feita uma coleta de dados para mensurar a variação do processo quanto ao corte dos ângulos: frontal (direito e esquerdo) e lateral (direito e esquerdo). Que tem por tolerância: grau frontal 45º +/- 0,5 mm e grau lateral 90º +/- 0,5.
6 Em seguida, os dados foram estratificados para montagem do controle estatístico do processo. O objetivo principal foi visualizar se os produtos estão dentro da capabilidade do processo e especificidade do cliente interno. A partir dos dados coletados em tempo real no processo de conformação de perfis, será possível analisar e preencher a Tabela de PFMEA identificando as falhas potenciais. Resumo Analítico das Planilhas PFMEA Com a análise das planilhas do FMEA, encontramos as maiores possíveis falhas do processo de fabricação de luminárias. Os principais problemas resultaram nas 2 mais altas NPRs da planilha, que é a fixação da Policorte nº1 e matéria prima que abastece a Policorte nº 1. Na fixação da Policorte nº 1, temos como indicação de causa principal, a falta de um parafuso de fixação do disco de regulagem de ângulo (A), como a maior responsável de tantas peças não conformes, que resultam em retrabalhos. Decidimos imediatamente após a coleta de dados, repor o parafuso, regulando o nível do disco (C), percebe se também que o Molde intercambiável (B), de fixação das peças, em um determinado perfil fica sem apoio. Obtivemos uma melhora significativa com a fixação do disco de ângulo, que pode ser visto pela carta de controle e CEP, porém buscamos mais resultados promissores para a empresa, por esse motivo, em curto prazo, recomendamos que seja revisto o projeto do perfil de fixação, recomendamos a busca por um melhor fornecedor de matéria prima, e em longo prazo, recomendamos que seja investido no setor de corte de peças, a Policorte nº 1 que corta peças maiores, precisa ser totalmente modernizada e automatizada, como é a Policorte nº 2, como fixação dos dois lados da peça por pistões, e que seja revisto a Policorte nº 2, sobre o problema de superaquecimento do motor e sua limitação de modelo de peças e tamanho, comprometendo sua capacidade produtiva. O FMEA é uma excelente ferramenta para se analisar um processo produtivo e suas possíveis falhas, corrigindo antes mesmo dela acontecer, neste processo produtivo, encontramos duas falhas de alta gravidade, mas que não comprometiam o processo, porque não gerava refugo, apenas retrabalho, porém com a melhora dessas falhas, reduzimos o retrabalho, reduzindo custos e gerando mais resultados para a empresa. Com as informações compostas por dados concretos, pudemos analisar as planilhas do FMEA, onde encontramos as maiores falhas potenciais da manufatura de luminárias. Os principais problemas resultaram nas duas mais altas NPRs da planilha, que é a fixação da Policorte nº1, matéria prima que abastece a Policorte nº 1 e molde intercambiável.
7 Na fixação da Policorte nº 1, temos como indicação de causa, a falta de um parafuso de fixação do disco de regulagem de ângulo (A), como a maior responsável de tantas peças não conformes, que resultam em retrabalhos. Decidimos imediatamente após a coleta de dados, repor o parafuso, regulando o nível do disco(c). Vimos também que o molde intercambiável (B), de fixação das peças, em um determinado perfil fica sem apoio. Obtivemos uma melhora significativa com a fixação do disco de ângulo, que pode ser visto pela carta de controle (CEP). Porém, buscamos mais resultados promissores para a empresa. Por esse motivo em curto prazo, recomendamos que fosse revisto o projeto do molde de fixação, além da busca por um melhor fornecedor de matéria prima. E, a longo prazo, recomendamos investimento no setor de corte de peças, pois a Policorte nº 1 que corta peças maiores, precisa ser totalmente modernizada e automatizada, como é a Policorte nº 2, com fixação dos 2 lados da peça por pistões. E, também, a revisão da Policorte nº 2, sobre o problema de superaquecimento do motor e sua limitação de modelo de peças e tamanho, comprometendo sua capacidade produtiva. Afim de descobrir a real causa do principal problema, foi realizado uma análise dos fatos com o diagrama de Ishikawa, ao qual pudemos definir um plano de ação para as melhorias :Análise da causa: Conforme foi idetificada na máquina policorte de perfil, o ângulo esta fora do especificado e a base do disco de ângulo estava faltando um parafuso de travamento, causando erro no ângulo dos produtos. Plano de Ação: Colocar parafuso de travamento na base do disco de ângulo. (A), fazer nivelamento de Estiras com a Base Fixa da maquna (C), Regular o torque dos parafusos com 25N (A), fazermanutenção preventiva na maquina e reformar a fixação do molde intercambiavel (B). Após a implantação das medidas corretivas e preventivas no processo, é de extrema importância girar o ciclo PDCA novamente e a realização de outra coleta de dados, para os mesmos serem estratificados e feito seu controle estatístico. O intuito é o gerenciamento eficaz para verificar se os produtos estão dentro da capabilidade do processo. Tal coleta foi realizada durante cinco dias. Monitorada com Controle Estatístico e verificada a estimativa da eficiência das melhorias. Esse procedimento é chamado de nivelamento de produção, muito usado pela Toyota na busca de melhorias contínuas. Os resultados após implantação estão registrados em folhas de verificação e CEP.
8 CONCLUSÃO A aplicação do PFMEA proporcionou a Proval Iluminação, uma modificação em seu processo de conformação de perfis, reduzindo etapas, melhorando a qualidade do produto e diminuindo o tempo de operações como demonstrado em um novo Mapeamento de Processos. Para as organizações é constante a preocupação com custos e qualidade dos produtos e serviços que são oferecidos aos seus clientes. Por conta deste motivo, diversas ferramentas da qualidade são utilizadas de forma estratégica pelas organizações, a fim de atender requisitos que definem o momento da empresa para sobreviver no mercado cada vez mais competitivo. O FMEA se destaca entre as ferramentas pela responsabilidade de identificar, prevenir modos de falhas potenciais no processo produtivo, de toda e qualquer organização. No entanto, para o sucesso de sua aplicabilidade, é necessário um bom domínio e planejamento por parte da equipe responsável, pois como qualquer metodologia, o FMEA apresenta suas limitações. Com a aplicação do PFMEA em uma empresa fabricante de luminárias, foi possível minimizar os modos potenciais de falhas existentes no processo, e atingir os objetivos de eliminar e prevenir falhas no corte do ângulo frontal e lateral, melhorar posicionamento para corte, cortar perfis de maneira eficaz, eliminar retrabalho, aprimorar fixação do disco de ângulo e reduzir os índices de horas extras, conforme o planejamento. Foram identificadas com a aplicação do PFMEA pequenas falhas, mas que impactavam no produto final. Foram efetivamente reduzidas três etapas no processo produtivo da organização, diminuindo seu fluxo, reduzindo o tempo de fabricação de cada produto e consequentemente gerando maiores lucros para a empresa. Além disso, o estudo de caso mostra e comprova que é de extrema importância que as organizações se preocupem cada vez mais com a qualidade, manufaturabilidade e capabilidade de seus processos, para conquistarem o mercado no qual, a cada dia que passa se torna mais competitivo e exigente. Este trabalho provou de maneira muito precisa e confiável que a qualidade é característica diferencial nas empresas. E, com a aplicação da metodologia PFMEA de maneira adequada, obtém se melhor qualidade do produto ou serviço, além de redução de custos oriundos de falhas, e maiores lucros para a organização.
9 REFERÊNCIAS CIERCO, Agliberto Alves. et al. Gestão da Qualidade. 10 ed. FGV Editora: São Paulo, 2011. ABRANTES, José. Gestão da Qualidade. Editora Interciencia. Rio de Janeiro, 2009. PALADINI, Edson Pacheco. et al. Gestão da Qualidade. Editora Elseirer, 2005. PALADY, Paul. FMEA: Prevendo e Prevenindo Problemas Antes que Ocorram. Editora IMAM. São Paulo, 2007. AMARAL, Daniel Capaldo. et al. FMEA (Failure Model and Effect Analysis). Disponível em: <http://www.tgaonline.com.br/index.php?option=com_content&view=article&id=158&itemid=55>. Acesso em: 17 março 2013. TOLEDO, José Carlos de; AMARAL, Daniel capaldo. FMEA - Análise do Tipo e Efeito de Falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/fmea-apostila.pdf> Acesso em: 20 março 2013.