Módulo 3 Apresentação e análise da Fase 3 do APQP, seus elementos/atividades e aplicações práticas

Módulo 3 Apresentação e análise da Fase 3 do APQP, seus elementos/atividades e aplicações práticas

Fases do APQP e seus elementos Planejamento e definição 1. Decisão de fornecimento 2. Inputs do cliente Projeto e desenvolvimento do produto 3. FMEA de Projeto 4. Revisão(ões) de projeto 5. Plano de verificação do projeto 6. Status do APQP dos sub-contratados 7. Instalações, ferramentas e dispositivos 8. Plano de controle da produção do protótipo 9. Construções de protótipo 10. Desenhos e especificações 11. Compromisso da equipe com a viabilidade Projeto e desenvolvimento do processo 12. Fluxograma de processo da manufatura 13. FMEA de Processo 14. Avaliação dos sistemas de medição 15. Plano de controle de pré-lançamento 16. Instruções de processo para o operador 17. Especificações de embalagem Validação de produto e processo 18. Trial run da produção 19. Plano de controle de produção 20. Estudo preliminar da capacidade do processo 21. Teste de validação da produção 22. Aprovação de peças da produção (PSW) 23. Envio das peças com PSW

Fase 3: Projeto e desenvolvimento do processo Conceito Início /Aprovação Aprovação do programa Protótipo Piloto Lançamento Planejamento e definição do programa Ciclo de melhoria contínua Projeto e desenvolvim. do produto Projeto e desenvolvimento do processo Validação do produto e do processo Produção Levantamento de feedback e ações corretivas Planejamento e definição do programa Verificação do projeto e desenvolvimento do produto Verificação do projeto e desenvolvimento do processo Validação do produto e processo Feedback, avaliação e ação corretiva

Fase 3: Projeto e desenvolvimento do processo Objetivos: Desenvolvimento de um sistema de manufatura e seus planos de controle; Garantir o desenvolvimento abrangente de um sistema de manufatura efetivo; Assegurar o atendimento aos requisitos, necessidades e expectativas do cliente, pela manufatura. Saídas (Entradas para a Fase 4): 21 3.1 Normas e especificações de embalagem 22 3.2 Análise crítica do sistema da qualidade do produto/processo 23 3.3 Fluxograma de processo 24 3.4 Plano de layout da planta 25 3.5 Matriz de características 26 3.6 FMEA de processo 27 3.7 Plano de controle para o pré-lançamento (incluir Poka Yoke) 28 3.8 Instruções de processo 29 3.9 Plano de análises dos sistemas de medição 30 3.10 Plano preliminar do estudo de capacidade do processo 31 3.11 Suporte gerencial (incluindo operador, staff e plano de treinamento)

Fluxograma de processo Operação criando dois produtos idênticos (múltiplos fusos ou cavidades) Armazenamento 10 Operação Operação (seu nº deve estar dentro do círculo) Operação com inspeção automática Um operador atendendo várias operações Inspeção Espera Transporte Agrega valor e custo Não agrega valor e agrega custo Layout de fábrica 5S e Gerenciamento visual

Fluxograma Requisitos de entrada Execução do produto Inspeção OK Aprovadas Retrabalho Não OK Refugo Fábrica oculta ELIMINAR!!!

Matriz de características - Exemplo Características Operações do processo da peça 10 20 30 40 45 50 55 75 Diâmetro do furo Material da haste Material do pino Comprimento do pino Folgas em geral Tolerâncias Largura do encaixe Orientação da mola Pressão da mola Etc

FMEA de processo (PFMEA) Objetivos Assessorar a análise de um novo processo, de montagem ou fabricação. Aumentar a probabilidade de que todos os potenciais modos de falha e seus efeitos sejam considerados. Identificar as deficiências de processo, para prevenir ou reduzir sua ocorrência, ou melhorar sua detecção. Estabelecer prioridades para ações de melhoria do processo. Documentar o raciocínio das mudanças de projeto, para direcionar o desenvolvimento de futuras alterações do produto. Identificar características especiais, e ajudar na estruturação dos planos de controle. Existe um Manual da TS, específico sobre FMEA

Modelo de trabalho para o PFMEA Inspecionar Qual é o efeito? Qual a sua gravidade? Tomar ação Qual é a função? O que pode dar errado? Função não realizada Função parcial Função intermitente Função degradada Função exagerada Qual é a causa (s)? Prevenir Como isto pode ser prevenido? Com que freqüência ela ocorre? O que pode ser feito? Modificações no projeto do processo Controles de processo Detectar Como isto pode ser detectado? Quão eficiente é este método?

PMEA Formulário sugerido Modo de Falha Potencial e Análise de Efeitos (FMEA de Processo) FMEA Nr. Item/área: Responsável pelo processo: Página de Evento: Data chave: Emitente Peça afetada: Data emissão Participantes do grupo: Item Função Modo de falha Potencial Efeito Potencial da Falha S e v e r C l a s s Causa(s) Potencial Mecanismo(s) de Falha O c o r Controles Preventivos Existentes no Processo Controles Detectivos Existentes no Processo D e t e c N P R Ações Preventivas Recomendadas Responsabilidade pela ação recomendada & Data da conclusão Resultado das ações Ações tomadas Data efetiva S e v O c o r D e t N P R Formulário semelhante ao do DFMEA.

PFMEA Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 1 de 4) Passo do processo / função / requisitos: Passo: Operação 20. Função: Fixar o banco no trilho, usando um torquímetro. Requisitos: 4 parafusos; roscas especificadas; parafusos totalmente assentados; parafusos com torque dinâmico, dentro do especificado (4 requisitos). Modos de falha potencial: Para o 1º. requisito: Menos do que 4 parafusos (1º. modo); Para o 2º. requisito: Uso de parafusos errados, diâmetro maior (2º. modo); Para o 3º. requisito: Parafuso não totalmente assentado (3º. modo); Para o 4º. requisito: Torque no parafuso muito alto (4º. modo); torque no parafuso muito baixo (5º. modo); Etc. Efeito potencial da falha: Para o 1º. modo: Usuário final: perda do assento e ruído; Manufatura e montagem: parada de embarque; retrabalho e seleção adicional (2 tipos de efeitos); Para o 2º. modo: Manufatura e montagem: não permite a instalação do parafuso na estação (1 tipo de efeito); Para o 3. modo: Usuário final: perda do assento e ruído; Manufatura e montagem: seleção e retrabalho adicional devido à porção afetada (2 tipos de efeitos); Etc.

PFMEA Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 2 de 4) Severidade (exemplos, de acordo com tabela do Manual do FMEA): Efeito no cliente - Nota 10 (falha em atender aos requisitos de segurança e legais): Modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não-conformidade com a legislação governamental, sem aviso prévio; No processo - Nota 6 (interrupção moderada): 100% da produção pode ser retrabalhada, fora da linha, e serem aceitas; Etc. Classificação (exemplo): Característica especial, sempre que a severidade for 9 ou 10 (engenheiro responsável pelo projeto deveria ser notificado, desde que isto possa afetar os documentos de engenharia; Etc. Causa potencial / mecanismo de falha (exemplos): Para o 3º. modo: A porca não fica perpendicular à superfície de trabalho, pelo operador (1ª. causa); Para o 4º. modo: O ajuste é muito alto, executado por pessoal não autorizado (2ª. causa); O ajuste é muito alto, executado pelo pessoal de setup (3ª. causa); Etc. Ocorrência (exemplos, de acordo com a tabela do Manual do FMEA): Nota 10: Probabilidade de falha é muito alta ( 100/1000); Nota 6: Probabilidade de falha moderada (0,5/1000); Etc.

PFMEA Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 3 de 4) Controles existentes, de prevenção e de detecção: Controle detectivo (exemplos): Para a 2ª. causa: Painel com controle por senha, onde só o pessoal de setup tem acesso (1º. controle detectivo); Para a 3ª. causa: Treinamento do pessoal de setup (2º. controle detectivo); Ajuste adicionado ao procedimento de setup (3º. controle detectivo); Etc. Controle preventivo (exemplos): Para a 1ª. causa: Sensor de ângulo incluído na porca, para detectar a rosca cruzada, não permitindo que a peça se mova até que o valor de fixação seja atingido (1º. controle preventivo); Para a 2ª. e 3ª. causas: Validação do torque incluída no procedimento de setup, para validar o ajuste antes da produção (2º. controle preventivo); Etc. Detecção (exemplos, de acordo com tabela do Manual do FMEA): Nota 9: Não é passível de detecção, em qualquer estágio. Modo de falha e/ou erro (causa) não é facilmente detectado, por exemplo com auditorias aleatórias (probabilidade de detecção muito remota); Nota 7: Detecção do erro e/ou prevenção do problema. A detecção do erro (causa), na estação, por controles automáticos, que detectarão o erro e prevenirão que a peça discrepante seja feita (probabilidade de detecção muito alta); Etc.

PFMEA Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 4 de 4) NPR: Mesmo critério do DFMEA; Exemplo: Sev = 7, Ocor = 4, Detec = 4, então NPR = 112. Obs.: O uso de uma nota de corte de NPR, não é recomendado para a priorização da necessidade de ações; aplicando-a, assume-se que o NPR é uma medição de relativo risco (não freqüente) e que melhorias contínuas não são requeridas (são). Classificação: Características críticas ou de segurança: Características significativas: S Ações preventivas recomendadas (exemplos): Índice de severidade alto: Somente alterações de projeto ou processo, desaparecendo com o modo de falha; Índice de ocorrência alto: Remover ou controlar, uma ou mais das causas do modo de falha; Índice de detecção alto: DOE (Delineamento de experimentos). Responsável pela ação e data da conclusão: Para cada ação, estabelecer um responsável e uma estimativa de data de conclusão (igual ao DFMEA). Resultados da ação: Monitoramento/follow up, das ações recomendadas, nas datas. Severidade, Ocorrência, Detecção e NPR: Envolve recálculos dos índices de severidade, ocorrência e detecção, após as ações implantadas, obtendo novo NPR (espera-se que tenha diminuído).

PFMEA Características críticas Sugestão de classificação: Handbook Ford Crítica Severidade = 9 ou 10 Ocorrência = qualquer Controles especiais são requeridos Significativa Severidade = 5-8 Ocorrência 4 Controles especiais são necessários

Plano de avaliação do sistema de medição Cep Decisão Setup Coleta de dados Qualidade dos dados Liberação da máquina Sistema de medição = Equipamento de medição + Operador Existem influências, também, do método de medição, do padrão usado e das condições ambientais.

Plano de avaliação do sistema de medição ref. Valor de ref Repetitividade Dispersão (R&R) Valor de ref Operador A Operador B Operador C Reprodutibilidade Repetitividade Valor de referência Descentralização Reprodutibilidade Valor de ref Estabilidade 2 a data Descentralização (tendência) Valor de ref Descent. menor Valor de ref Descent. maior 1 a data Estabilidade Localização 1 o Valor médio observad o Linearidade 2 o Valor médio observad o Ferramenta: MSA = Análise do sistema de medição (Manual específico da TS)

MSA Tipos de estudos Um estudo de MSA, de acordo com o Manual do MSA, parte integrante da TS 16949, existem 2 tipos de estudo (vide slide anterior): Análise de localização, usada na calibração do instrumento, que envolve 3 tipos de ensaios: Tendência, Estabilidade e Linearidade. Análise de dispersão, vide fluxo do próximo slide, usada para conhecer a dispersão (variação) do sistema de medição, conhecida como estudo do R&R (repetitividade e reprodutibilidade), que envolve 3 tipos de ensaios: Método da amplitude (mais rápido, mas menos preciso), Método da média e da amplitude (mais usado) e Método da ANOVA (análise da variância), de maior precisão, mas de cálculo mais complexo. Nesses estudos, faz-se a medição de uma característica de uma amostra de peças, por alguns operadores, com repetição ou não da medição. Para cada estudo, existem critérios para aprovação de uso do sistema de medição (envolve o instrumento + operador, além das condições ambientais, do método de medição e do padrão usado). Especificamente para o R&R, deve-se usar: 6peças, 2operadores e 2repetições por operador. Os critérios usados são: R&R < 10% = sistema de medição aprovado, sempre); 10 R&R 30% = sistema pode ser usado, para medições não críticas (precisa estar indicado no Plano de Controle do FMEA); R&R > 30% = sistema reprovado, devendo o instrumento passar por manutenção/calibração.

MSA Fluxograma para R&R (repetitividade e reprodutibilidade) Sim As medições podem ser repetidas? Não Fora do escopo do Manual. Apêndice: recomendações, bibliografia e textos de referência As medições podem ser obtidas aleatoriamente? Não Sim Existem mais de 300 peças disponíveis para teste? Não Instrumento de medição para variáveis? Não Estudo do dispositivo por atributo (método curto) Sim Instrumento de medição para variáveis? Sim Não Sim Estudo do dispositivo por atributo (método longo) Método da amplitude Está disponível uma análise ao longo do tempo? Não (método curto) Sim (longo) Análise gráfica Método da média e amplitude ou ANOVA

MSA Método da amplitude (exemplo) Execução: Selecionar 5 peças da produção e 2 operadores que realizam as medições. Cada operador deve medir 1 vez cada peça, calcular a amplitude R para cada peça (R = maior menor medida) e calcular a média de todos os R (R). Calcular o GRR, em %, sendo d 2 tirado de uma tabela do Manual, com m = nº. operadores e g = nº. peças, usando a tolerância do desenho ou o desvio padrão do processo. R GRR GRR = %GRR =.100 σ d 2 σ tolerância/6 Exemplo: Num estudo de R&R, num processo com desvio padrão de 0,0777 milésimos de mm, usando 5 peças e 2 operadores, A e B, obteve-se as medidas: Operador A: 0,85; 0,75; 1,00; 0,45; 0,50, para cada uma das 5 peças. Operador B: 0,80; 0,70; 0,95; 0,55; 0,60, para cada uma das 5 peças. Então, os valores de R serão: 0,05; 0,05; 0,05; 0,10; 0,10 e a média de R: 0,07, e. 0,07 GR & R = = 0,0588 0,0588 %GR & R =.100 = 75,7% 1,19 0,0777 Conclusão: O sistema de medição é inadequado (%GRR > 30%). Porém, não dá para saber se é devido à repetitividade ou à reprodutibilidade, sendo esta a dificuldade maior deste método, também chamado de método rápido (seu uso é recomendado apenas para se ter uma estimativa rápida do R&R).

MSA Método da média e da amplitude (exemplo) A tabela mostra o resultado da medição (centésimos) de 10 peças, por 2 operadores, cada um medindo cada peça por 2 vezes. Utilizando o método da média e da amplitude, analisar o sistema de medição. Considerar a tolerância total como sendo 1,4 mm. Peça Oper. Med. Peça Oper. Med. Peça Oper. Med. 1 A 0,65 1 B 0,55 1 C 0,50 1 A 0,60 1 B 0,55 1 C 0,55 2 A 1,00 2 B 1,05 2 C 1,05 2 A 1,00 2 B 0,95 2 C 1,00 3 A 0,85 3 B 0,80 3 C 0,80 3 A 0,80 3 B 0,75 3 C 0,80 4 A 0,85 4 B 0,80 4 C 0,80 4 A 0,95 4 B 0,75 4 C 0,80 5 A 0,55 5 B 0,40 5 C 0,45 5 A 0,45 5 B 0,40 5 C 0,50 6 A 1,00 6 B 1,00 6 C 1,00 6 A 1,00 6 B 1,05 6 C 1,05 7 A 0,95 7 B 0,95 7 C 0,95 7 A 0,95 7 B 0,90 7 C 0,95 8 A 0,85 8 B 0,75 8 C 0,80 8 A 0,80 8 B 0,70 8 C 0,80 9 A 1,00 9 B 1,00 9 C 1,05 9 A 1,00 9 B 0,95 9 C 1,05 10 A 0,60 10 B 0,55 10 C 0,85 10 A 0,70 10 B 0,50 10 C 0,80 Recomenda-se usar uma planilha, mostrada no próximo slide, indicada pelo Manual do MSA, pela grande quantidade de cálculos a fazer.

Planilha do R&R (parte 1) Passo 2: digitar todas as medições feitas Passo 3: planilha efetua todos os cálculos de média e amplitude, e joga os resultados na parte 2 (próximo slide). Passo 1: indicar: nº peças, nº operadores, nº repetições e tolerância

Planilha do R&R (parte 2) Resultados brutos Resultados e análises % VE = variação do equipamento (repetitividade) % VO = variação do operador (reprodutibilidade) % R&R = resultado final, auditável % VP = variação da peça NDC = discriminação (auditável), que deve ser 5 Esta parte da planilha efetua todos os cálculos exigidos pelo Manual (dados brutos, do lado esquerdo e percentuais, do lado direito). Esses cálculos percentuais podem ser feitos, indicados e analisados (parte inferior) das 2 maneiras recomendadas: tendo como base a tolerância indicada, ou a variação total (VT).

Cálculos do exemplo (parte 1) Dados iniciais Dados medidos, por operador (foram 3), por repetição (foram 2)

Cálculos do exemplo (parte 2) Como os resultados do %R&R deram entre 10 e 30%, o sistema de medição utilizado só é válido para características não críticas. Como o resultado de NDC deu acima de 5, está aprovada a discriminação. A repetitividade variou mais que a reprodutibilidade (18,72% x 16,78%, para VT)..

ANOVA - Exemplo de R&R, no Minitab R&R (ANOVA) para Medida Nome do instrumento: Relógio comparador EQ 22 Data do estudo: 10/04/09 Reportado por: Tolerance: O utros: A ndré 1,4 centésimos Estudo para A PQ P Resultados Percentual 100 50 Componentes da variação % VT % Tolerância 1,00 0,75 0,50 Medida por peça Cartas do CEP Amplitude amostral 0 0,10 0,05 0,00 Gage R&R Repeat Reprod Part-to-Part Carta das amplitudes por operador A B C Carta das médias po operador A B C LSC=0,1252 _ R=0,0383 LIC=0 1,00 0,75 0,50 1 10 A 2 3 4 5 6 Peça Medida por operador B Operador Interação perador/peça 7 C 8 9 Média amostral 1,00 0,75 0,50 _ LSC=0,8796 =0,8075 LIC=0,7354 Média 1,00 0,75 0,50 oper A B C 1 10 2 3 4 5 Peça 6 7 8 9 Percebe-se que os cálculos feitos no software Minitab, além de serem mais precisos, fornecem outras informações úteis.

Plano de controle do pré-lançamento Plano de controle do protótipo Plano de controle do pré-lançamento Fluxograma FMEA de processo MSA Experiência

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (1) Anexo A Plano de Controle 1. Fases do plano de controle - O plano de controle deve cobrir 3 diferentes fases: a) Protótipo: descrições das medições dimensionais, testes de performance e material, que deverão ser realizados durante a construção do protótipo. O fornecedor deve ter plano de controle de protótipo, caso requerido pelo cliente. b) Pré-lançamento: descrição das medições dimensionais, e testes de performance e material, que deverão ser realizados após a construção do protótipo e antes da produção. c) Produção: documentação das características do produto/processo, do controle de processo, de testes e do sistema de medição do processo de produção em massa. Cada peça deve ter um plano de controle. Em muitos casos, um plano de controle pode cobrir várias peças similares produzidas, através de processos comuns. Plano de controle é uma saída do planejamento da qualidade. (continua)

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (2) Anexo A Plano de Controle 2. Elementos do plano de controle - O fornecedor deve desenvolver um plano de controle, que inclua, pelo menos: a) Dados gerais: Número do plano de controle; Data de emissão e revisão, se houver; Informações do cliente (consultar requisitos do cliente); Nome do fornecedor/planta; Número(s) da(s) peça(s); Nome e descrição da peça; Nível de revisão de engenharia; Fase abrangida (protótipo, pré-lançamento, produção); Contato principal; Número da peça/processo; Nome do processo/descrição da operação. b) Controle do produto: Características especiais relacionadas ao produto; Outras características para controle (número, produto, processo); Especificação/tolerância.

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (3) 2. Elementos do plano de controle (continuação) c) Controle de processo: Parâmetros do processo; Características especiais relacionadas ao processo; Máquinas, dispositivos, suportes, ferramentas para manufatura. d) Métodos: Técnicas de avaliação/medição; Abordagem à prova de erros; Tamanho e freqüência da amostra; Método de controle. e) Plano de Reação e Ações Corretivas: Plano de reação (incluso ou referenciado); Ação corretiva.

Plano de controle (PC) - Exemplo Cabeçalho: Tipo de PC (protótipo, pré-lançamento, produção), com seu número e datas, dados da peça (código, nome), equipe, aprovações, etc. Colunas: Código da peça/processo; Nome do processo; Máquina/dispositivo; Características: Número; Produto; Processo; Classificação; Métodos: Especificação; Técnica de medição; Amostra; Método controle; Plano de reação.

Instruções de processo para o operador Operação / Inspeção / Setup Recomenda-se que essas instruções sempre sejam feitas por escrito, com textos de fácil leitura e simplicidade, com a participação dos próprios usuários, e estejam em locais de fácil acesso. É possível utilizar lições de ponto único, na sua elaboração.

Especificações para embalagem Assegurar que o desempenho e características do produto irão permanecer os mesmos durante a embalagem, o transporte e o desembalamento. Fábrica do cliente Embalagens retornáveis Fábrica do fornecedor Informações adicionais: ver requisitos específicos de cada cliente.

Fim do Módulo 3