UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
DCEENG – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
LUAN LORENZONI
DESENVOLVIMENTO DE UMA PROPOSTA DE METODOLOGIA DE
DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PRODUTO BASEADO NO
PROJETO PARA SEIS SIGMA
Panambi
2018
LUAN LORENZONI
DESENVOLVIMENTO DE UMA PROPOSTA DE METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PRODUTO BASEADO NO PROJETO
PARA SEIS SIGMA
Trabalho de Conclusão do Curso apresentado para banca avaliadora do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul - UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico.
Orientador:Prof. Me Patricia Carolina Pedrali
Panambi
2018
UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
DCEENG – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
Monografia defendida e aprovada em sua forma final pelo professor orientador e
pelo membro da banca examinadora.
DESENVOLVIMENTO DE UMA PROPOSTA DE METODOLOGIA DE
DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PRODUTO BASEADO NO
PROJETO PARA SEIS SIGMA
Elaborado por LUAN LORENZONI
Como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico.
Banca Examinadora:
... Prof. Me Patricia Carolina Pedrali
... Prof. Me Luis Carlos da Silva Duarte
Resumo
Este trabalho relata a elaboração de uma proposta de metodologia de desenvolvimento de projeto de produto baseada na metodologia de Projeto Para Seis Sigma (DFSS). O objetivo é uma metodologia adaptada para as necessidades de uma empresa metalúrgica da cadeia automotiva. A proposta foi desenvolvida após análise de ferramentas de gerenciamento e de desenvolvimento de projeto de produto. Para auxiliar o entendimento da proposta foram elaboradas figuras que ilustram os conceitos da proposta, também foi elaborada uma tabela de treinamentos necessários para implementação da metodologia e definida a hierarquia para implementação da metodologia.
Abstract
This paper reports the elaboration of a proposal of methodology of Design and development of products based on Design For Six Sigma (DFSS). The objective is a methodology adapted to the needs of a metallurgical company of the automotive chain. The proposal developed after analysis of management and product design development tools. To enhance the understanding of the proposal, figures were elaborated that illustrate the concepts of the proposal, a training table was also elaborated to implement the methodology and the hierarchy to implement the methodology was defined.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Algoritmo de projeto do DFSS 14
Figura 2 – Relação de Custos de desenvolvimentos de projetos ao longo do tempo 15
Figura 3 – Foco de Seis Sigma e DFSS 16
Figura 4 – Elementos do A3 vinculados ao PDCA. 21
Figura 5 – Processo de eliminação de defeitos - DMAIC 25
Figura 6 – Processo do desenvolvimento - DMADV 27
Figura 7 – Utilização do DMAIC e do DMADV 28
Figura 8 – Fluxograma DMAIC/DMADV 29
Figura 9 – Modelo de QFD utilizado pela empresa 30
Figura 10 – Modelo de QIP utilizado pela empresa 31
Figura 11 – Modelo de Diagrama FAST utilizado pela empresa 32
Figura 12 – Exemplo de Diagrama FAST para Escalador de escadas 32
Figura 13 – Modelo de Busca por princípios de solução utilizado pela empresa 33
Figura 14 – Modelo de Matriz morfológica utilizado pela empresa 34
Figura 15 – Modelo de Avaliação das concepções utilizado pela empresa 35
Figura 16 – Modelo de DVP&R utilizado pela empresa 36
Figura 17 – Relação do esforço ao longo do tempo no desenvolvimento de um produto 36
Figura 18 – Modelo de DFMEA utilizado pela empresa 37
Figura 19 – Exemplo de relação coerente entre um DFMEA e o PFMEA 38
Figura 20 – Exemplo de diagrama de blocos de um sistema de limpador de para-brisa 39
Figura 21 – Modelo de Diagrama de Blocos utilizado pela empresa 39
Figura 22 – Exemplo de Árvore de falha para um sistema de ar comprimido 40
Figura 23 – Fluxo de atividades para o DOE 41
Figura 24 – Fases do APQP influindo DFMEA e PFMEA 43
Figura 25 – Exemplo de sistema inacoplado 44
Figura 26 – Estrutura organizacional desdobrada até a responsabilidade de desenvolvimento de
projeto de produto atual 49
Figura 27 – Relação do PDCA com as demais ferramentas de gerenciamento 51
Figura 28 – Proposta de Hierarquia para implementação de DFSS 52
Figura 29 – Proposta conceitual de utilização do A3 incluindo a metodologia PDCA, DMADV
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Tabela simplificada de conversão rendimento, DPMO e sigma... 12
Tabela 2 – Exemplos de Faixas para as funções nas empresas seis sigma ... 17
Tabela 3 – Modelo de conteúdo de treinamento do Seis Sigma ... 18
Tabela 4 – Projeto /Reprojeto de processo - DMAIC ... 26
Tabela 5 – Fases detalhadas do DMADV ... 27
Tabela 6 – Exemplo de Síntese das concepções ... 35
Sumário
1. INTRODUÇÃO ... 10
2. REFERENCIAL TEÓRICO ... 12
2.1. SEIS SIGMA (SIX SIGMA) ... 12
2.2. PROJETO PARA SEIS SIGMA (DESIGN FOR SIX SIGMA) ... 12
2.3. DIFERENÇA ENTRE SEIS SIGMA CONVENCIONAL E DFSS ... 16
2.4. PAPÉIS E QUALIFICAÇÃO SEIS SIGMA (GREEN BELTS, BLACK BELTS, MASTER BLACK BELTS) ... 16
2.5. PDCA ... 19
2.6. PENSAMENTO A3 ... 20
2.7. DMAIC ... 25
2.8. DMADV ... 26
2.9. QFD (CASA DA QUALIDADE) ... 29
2.10. QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA ... 30
2.11. DIAGRAMA FAST ... 31
2.12. BUSCA POR PRINCÍPIOS DE SOLUÇÃO ... 33
2.13. MATRIZ MORFOLÓGICA ... 33
2.14. SÍNTESE E DESCRIÇÃO DAS CONCEPÇÕES ... 34
2.15. AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES ... 34
2.16. DVP&R ... 35
2.17. FMEA ... 36
2.18. DFMEA ... 37
2.19. PFMEA ... 37
2.20. DIAGRAMA DE BLOCOS ... 38
2.21. ÁRVORE DE FALHAS (FTA) ... 39
2.22. PROJETOS DE EXPERIMENTOS (DOE) ... 40
2.23. PROJETO ROBUSTO DE TAGUCHI ... 41
2.24. CEP (CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO) ... 41
2.25. MSA (ANÁLISE DO SISTEMA DE MEDIÇÃO) ... 42
2.26. APQP (PLANEJAMENTO AVANÇADO DA QUALIDADE DO PRODUTO) ... 42
2.27. PROJETO AXIOMÁTICO ... 43
2.28. TRIZ – TEORIA DA RESOLUÇÃO INVENTIVA DE PROBLEMAS ... 44
2.30. PROJETO PARA X ... 46
2.31. VALIDAÇÃO DO PROJETO ... 46
2.32. PROVA DE FALHAS (POKA YOKE) ... 47
2.33. ABORDAGENS PARA OPERAÇÃO-PILOTO ... 47
3. METODOLOGIA ... 49
3.1. ANÁLISE DO ESTADO ATUAL ... 49
3.1.1. Estrutura organizacional utilizada ... 49
3.1.2. Método utilizado de desenvolvimento de projeto de produto ... 49
3.1.3. Gerenciamento do desenvolvimento do projeto do produto utilizado ... 50
3.1.4. Avaliação das metodologias de gerenciamento ... 50
3.2. PROPOSTA DE ESTADO FUTURO PARA A ABORDAGEM DE DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PRODUTOS ... 51
3.2.1. Proposta de hierarquia do projeto piloto ... 51
3.2.2. Proposta de método de desenvolvimento de projeto de produto ... 52
3.2.2.1. Ferramentas sugeridas para utilizar no desenvolvimento dos projetos dos produtos . 52 3.2.2.2. Treinamentos necessários para a metodologia ... 53
3.2.3. Proposta de Gerenciamento ... 55 3.2.3.1. Contexto ... 55 3.2.3.2. Estado atual ... 55 3.2.3.3. Objetivos e Metas ... 56 3.2.3.4. Análise ... 56 3.2.3.5. Estado Futuro ... 56 3.2.3.6. Plano de ação ... 56 3.2.3.7. Acompanhamento / Indicadores ... 56 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 57 CONCLUSÃO ... 59 Referências ... 60 ANEXOS ... 62
ANEXO A – Tabela de conversão seis sigma ... 62
ANEXO B – Modelo A3 ... 63
ANEXO C – PGI 02.50 – DESENVOLVIMENTO DE PROJETO DE PRODUTO ... 64
1. INTRODUÇÃO
Este pressente trabalho visa apresentar uma proposta de metodologia no desenvolvimento de projeto de produto baseada na metodologia de Projeto para Seis Sigma (DFSS), adequado a uma empresa metalúrgica fornecedora de peças automotivas, conciliando a metodologia atual de desenvolvimento de projeto de produto dessa empresa, buscando também os benefícios potenciais que a aplicação dessa metodologia pode trazer. Projeto para Seis Sigma (Design For
Six Sigma), que nada mais é do que ferramentas/métodos de execução (de atividades de projeto)
e utilização de informações (como requisitos funcionais, características, restrições para o produto, etc) necessárias durante o desenvolvimento do projeto do produto, com o objetivo de “projetar certo da primeira vez”.
Com o aumento das exigências do mercado de automóveis, caminhões e ônibus, se faz necessário a preparação das organizações para fornecimento de produtos cada vez mais robustos, que apresentam poucos problemas ou nenhum, que tenham uma excelente produtividade e o menor custo possível. Se tratando das cadeias automotivas (carros, caminhões, ônibus, etc) para desenvolvimento do projeto de produto, existem resumidamente duas formas de projeto e fabricação, sendo a primeira forma, que acontece com a maioria dos projetos, a montadora (geralmente a Matriz) desenvolve o projeto dos produtos em escala global e cada filial dessa montadora busca maneiras para “montar” aquele veículo, fabricando e montando ou então buscando fornecedores para fabricação, ficando com a montagem final do veículo. A segunda forma de desenvolvimento de projeto do produto, é quando a montadora solicita aos fabricantes de produtos (ou escritórios de projeto) para desenvolverem um determinado produto (peça) com as restrições que passarão (tamanho máximo, peso, componentes proibidos, posição no veículo, peças em contato, áreas de fixação, etc.) ao desenvolvedor desse produto, essa segunda forma é geralmente utilizada com fabricantes especializados em desenvolvimento de um determinado produto, pneus por exemplo, porém já existem casos em que o desenvolvimento do projeto do produto é solicitado ao fabricante de produtos semelhantes, reservatórios de ar por exemplo, mesmo esse fabricante não sendo o especialista no projeto do produto e sim o especialista no processo desse produto, levando a uma direção de desenvolvimento de produto mais adequado para fabricação do mesmo.
Com essas demandas e potenciais solicitações existe a necessidade das empresas se prepararem. Assim que mais demandas por desenvolvimento do projeto do produto forem passadas aos fornecedores (fabricantes) dos produtos, a robustez de desenvolvimento de produto,
com qualidade, produtividade e custo baixo, devem ser garantidas para a sustentabilidade nesse mercado altamente competitivo.
Existem várias metodologias de gerenciamento de atividades, como o PDCA, DMAIC, DMADV, Pensamento A3 e também existem várias ferramentas de desenvolvimento de projeto de produto. Para manter-se num mercado competitivo é necessário o conhecimento amplo de várias formas de trabalho como uma “caixa de ferramentas” para a flexibilização das empresas frente as diversas dificuldades, por isso busca-se no presente trabalho essa noção das ferramentas de gerenciamento, de desenvolvimento de produto, para a elaboração de uma metodologia própria de Desenvolvimento de Projeto de Produto baseada nesse estudo do DFSS, demais ferramentas e no Know-How atual da empresa, incluindo o método de gerenciamento para essa proposta e a estrutura hierárquica do projeto piloto dentro da estrutura da organização, para que a implementação ocorra de forma menos turbulenta e o mais sustentável possível.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1. SEIS SIGMA (SIX SIGMA)
É uma metodologia de gerenciamento que as organizações podem adotar para se ter uma referência de nível de qualidade, tendo definido um padrão de informações avaliadas e monitorando as ocorrências. Podendo comparar diferentes processos, ou até mesmo organizações ao nível sigma que representa uma faixa de erros ocorridos, por exemplo uma empresa com os seus processos no nível quatro sigma, significa um rendimento de 99,37%, geralmente para aplicação da metodologia seis sigma são seguidos os passos definidos da metodologia DMAIC, essas abordagens juntas podem ser utilizadas para melhorias num processo ou para o projeto/reprojeto do processo de um produto ou serviço. Segundo Pande, Neuman e Cavanagh (2001) os níveis de desempenho sigma podem ser medidos ou expressos por DPMO – Defeitos por Milhão de Oportunidades, que indica quantas falhas surgiriam se uma atividade fosse repetida 1 milhão de vezes. Na tabela 1 demonstra-se o desempenho sigma em relação ao DPMO. (Pande, Neuman e Cavanagh,2001)
Tabela 1 – Tabela simplificada de conversão rendimento, DPMO e sigma
Tabela simplificada de Conversão em Sigma
Se seu rendimento é... Seu DPMO é... Seu sigma é...
30,9% 690.000 1,0 69,2% 308.000 2,0 93,3% 66.800 3,0 99,4% 6.210 4,0 99,98% 320 5,0 99,9997% 3,4 6,0
Fonte: Adaptado de Pande, Neuman e Cavanagh (2001, p.31).
2.2. PROJETO PARA SEIS SIGMA (DESIGN FOR SIX SIGMA)
Também conhecida por DFSS, é uma metodologia para desenvolvimento de projetos de produto que visa a utilização de diversas ferramentas no desenvolvimento para “projetar certo da primeira vez”, ou seja, minimizar os erros de projeto até o ponto de conceber um projeto de produto que atingirá nível seis sigma de qualidade quando em produção. Aplicação da metodologia segue as diretrizes conhecidas como ICOV – Identificar os requisitos, Caracterizar o projeto, Otimizar o projeto, Verificar o projeto. DFSS está estruturado segundo Yang e El-Haik (2001), em quatro fases, sendo elas:
Fase 1 - Identificar os requisitos Fase 2 - Caracterizar o projeto Fase 3 - Otimizar o projeto Fase 4 - Verificar o projeto
Essas fases são estruturadas em etapas essencialmente da seguinte forma: Fase 1 Identificar os requisitos
Etapa 1.1 Esboçar o parâmetro do projeto
Etapa 1.2 Identificar os requisitos dos clientes e do negócio Fase 2 Caracterizar o projeto
Etapa 2.1 Traduzir os requisitos dos clientes (CTSs) em requisitos funcionais do produto/processo
Etapa 2.2 Gerar alternativas de projeto Etapa 2.3Avaliar as alternativas de projeto Fase 3 Otimizar o projeto
Etapa 3.1 Utilização das ferramentas: Ferramentas de projeto/simulação Projeto de experimentos
Método de Taguchi, projeto de parâmetros, projeto de tolerâncias Projeto baseado na confiabilidade
Avaliação da robustez Fase 4 Validar o projeto
Etapa 4.1 Teste piloto e refinamento Etapa 4.2 Validação e controle do processo
Etapa 4.3 Oferta comercial plena e entrega ao novo dono do processo
As fases e etapas fazem parte de um fluxograma de atividades mais complexo para um projeto DFSS, conforme mostrado na figura 1, segundo Yang e El-Haik (2001), um algoritmo, ou seja, um processo, para o desenvolvimento de projeto de um produto.
Figura 1 – Algoritmo de projeto do DFSS
Fonte: Adaptado de Yang e El-Haik (2008, p. 94)
Como pode-se notar na figura 1, todas as fases e etapas estão organizadas sequencialmente, porém etapas de fases diferentes tem ligação, como por exemplo, a Etapa 8 dentro da fase de Otimização, tem ligação com a Etapa 3 dentro da fase de Caracterização. Além da necessidade de se fazer avaliação de risco do projeto para todas as fases do projeto, apoiando o conceito preventivo que a metodologia DFSS busca, sugere-se ainda o andamento das diversas etapas paralelamente (quando possível) para aumentar a agilidade do desenvolvimento.
Essas e outras metodologias descritas nas diversas literaturas são estruturadas com um dos objetivos que é a redução de custos de investimento no desenvolvimento de um produto, como pode ser visto na representação gráfica da Figura 2 a seguir.
Figura 2 – Relação de Custos de desenvolvimentos de projetos ao longo do tempo
Fonte: Adaptado de Fung (2015, p. 26)
Como pode-se notar na figura 2, que o DFSS demanda um maior investimento na fase inicial do projeto de desenvolvimento do produto do que a metodologia convencional, porém o impacto de custos posteriormente (fase de Entrega) é menor, mostrando que o investimento inicial acaba sendo justificado pelo maior benefício depois, que é menos problemas ao longo da entrega do produto.
Além do benefício de menor custo ao longo da vida do produto, segundo (Fung, 2015), existem outros benefícios como:
Projetos Zero Defeitos
Lançamento mais rápidos de produtos
Custos de Design (Projeto) menores
Custos de Produto menores
Aumento de lucro
Imagem melhorada pela utilização do Design For Six Sigma:
Os benefícios ajudam para que uma proposta seja implementada com maior segurança, desde que o projeto demonstre o “quanto” retornou para a organização no seu final. (Yang e El-Haik 2008; Fung, 2015)
2.3. DIFERENÇA ENTRE SEIS SIGMA CONVENCIONAL E DFSS
Os projetos Seis Sigma convencionais e amplamente difundidos nas empresas, abordam projetos com foco de melhoria de alguma processo, produto ou serviço. Os projetos Seis Sigma são em produtos, processos e serviços já existentes.
O DFSS busca a estruturação de um produto, processo ou serviço, certo da primeira vez, buscando antecipar-se aos problemas (prevenção) e não apenas responder aos problemas (reação). Em resumo o Seis Sigma atua na melhoria de um processo (produção) e o DFSS atua na fase conceitual e de projeto de um produto, processo ou serviço, como mostra na Figura 3. (Fung, 2015)
Figura 3 – Foco de Seis Sigma e DFSS
Fonte: Adaptado de Fung (2015, p. 24)
2.4. PAPÉIS E QUALIFICAÇÃO SEIS SIGMA (GREEN BELTS, BLACK BELTS, MASTER BLACK BELTS)
Para as organizações que buscam a implementação do Seis Sigma, é necessária a atribuição de responsabilidades dentro da organização para a implementação. Essas funções que serão responsabilizadas devem ter os conhecimentos necessários para exercer o papel de acordo com
cada função. Segundo Pande, Neuman e Cavanagh (2001) sugere-se a existência dos seguintes papéis (funções) dentro de uma organização que visa a implementação do Seis Sigma:
Conselho ou Grupo de Liderança – equipe da alta gerência que monitora e apoia os projetos seis sigma;
Patrocinador / Campeão – gerente sênior que supervisiona um projeto de melhoria e auxilia a equipe no ajuste e direcionamento do escopo adequado para o projeto Seis Sigma;
Líder de Implementação – apoia o conselho de liderança com informações, executa tarefas administrativas (como preparar planos de treinamentos, documentar o progresso em geral);
Coach de Seis Sigma – consultor para conselhos e assistência especializados para os
projetos Seis Sigma;
Líder de Equipe / Líder de Projeto – é aquele que assume a responsabilidade primária pelo projeto, coordenando a equipe e gerenciando os recursos;
Membros de Equipe – fornecem o cérebro e os músculos adicionais para medição, análise e melhoria do projeto e ainda ajudam na disseminação do Seis Sigma;
Proprietário de Processo – dono do processo, pode ser também o patrocinador, suporta o gerenciamento do projeto de ponta a ponta interdepartamental.
Esses papéis “genéricos” não são obrigatórios, cada organização pode buscar a definição mais adequada, na tabela 2 demonstram-se exemplos de variações em Papéis Genéricos e faixas ou outros títulos que podem existir.
Tabela 2 – Exemplos de Faixas para as funções nas empresas seis sigma
Papel Genérico “Faixas” ou outros títulos
Conselho de Liderança Conselho da Qualidade, Comitê de Gestão Seis Sigma
Patrocinador Campeão, Proprietário do Processo
Líder de Implementação Diretor Seis Sigma, Líder da Qualidade, Mestre Faixa Preta
Coach Mestre Faixa Preta ou Faixa Preta
Líder de Equipe Faixa Preta ou Faixa Verde
Membro de Equipe Membro de equipe ou Faixa Verde
Proprietário de Processo Patrocinador ou campeão
Fonte: Fonte: Adaptado de Pande, Neuman e Cavanagh (2001, p. 124)
Pode-se notar os termos Mestre faixa preta (denominado em inglês como Master Black
Belt), Faixa Preta (Black Belt) e Faixa Verde (Green Belt), que refletem no nível de conhecimento
e experiência em Seis Sigma que o profissional se encontra. Sendo o Master Black Belt o mais alto nível de conhecimento e experiência em Seis Sigma na organização, coordenando e dando
suporte para vários Black Belts, esses por sua vez, são profissionais que já possuem formação nas ferramentas estatísticas em Seis Sigma e já mostraram resultados bem sucedidos em projetos. O nível Green Belt é o nível que estão os profissionais que iniciam os treinamentos em Seis Sigma.
Para a busca dessas qualificações podem ser criados planos de treinamentos para a qualificação da equipe, na tabela 3 há uma relação de treinamentos sugeridos para a implementação da metodologia Seis Sigma.
Tabela 3 – Modelo de conteúdo de treinamento do Seis Sigma
(continua) Componente do
treinamento Conteúdo-chave Público Duração
Orientação aos conceitos seis sigma
Princípios básicos Seis Sigma; revisão da necessidade da empresa para o Seis Sigma
Todos 1-2 dias
Esforços Principais e Patrocinadores Seis Sigma
Exigências do papel e das habilidades para o Conselho de
Liderança e Patrocínios, seleção de projeto; revisão de
equipe de projetos
Líderes de empresas; Líderes de implementação
1-2 dias
Processos Seis Sigma e Ferramentas para Líderes
Instrução condensada e adaptada da medição e dos
processos/ ferramentas de análise do seis sigma
Líderes de empresas; Líderes de implementação
3-5 dias
Mudança Principal
Conceitos e práticas para estabelecer direção, promoção
e orientação para a mudança organizacional Líderes de empresas; Líderes de implementação; treinador/mestres faixas-pretas; líderes de equipe/faixas-pretas 2-5 dias Treinamento de Habilidades Básicas para a Melhoria do
Seis Sigma
Melhoria do processo, projeto/reprojeto, medição essencial e ferramentas de
melhorias
Líderes de equipe faixas pretas;
Gerentes/ faixas verdes; membros da equipe; patrocinadores do projeto 6-10 dias Colaboração e habilidades de Liderança da Equipe
Habilidades e métodos para desenvolver consenso, discussões principais, condução de reuniões, administrando desavenças Líderes de empresa; treinadores/mestres faixas pretas; líderes de equipe; gerentes/ faixas-verdes; membros da
equipe
Tabela 3 – Modelo de conteúdo de treinamento do Seis Sigma
(conclusão) Componente do
treinamento Conteúdo-chave Público Duração
Intermediar a Medição Seis Sigma e as Ferramentas
Analíticas
Habilidades técnicas para desafios de projetos mais complexos: amostragem e coleta de dados; controle estatístico de processo – testes
de significância estatístico; correlação e regressão; planejamento de experimentos
básico
Treinadores/mestres faixas pretas; líderes de
equipe/Faixas pretas
2-6 dias
Ferramentas Avançadas Seis Sigma
Módulos em habilidades de especialização e ferramentas: utilização da QFD – Função de
desdobramento da qualidade; análise estatística avançada;
DOE avançado; Método de Taguchi, etc. Treinadores/mestres faixas pretas; consultores internos Varia por tópico Princípios e Habilidades de Gerenciamento de Processos
Definir um processo essencial ou de apoio; identificar resultados, exigências e medidas críticas; planos para
monitoramento e resposta Proprietários do processo; líderes de empresa; gerentes funcionais 2-5 dias
Fonte: Adaptado de Pande, Neuman e Cavanagh (2001, pp. 136, 137)
Quando fala-se em qualificação, lembra-se de Certificação. Pande, Neuman e Cavanagh definem sobre certificação e treinamento o seguinte:
Nos primórdios do Seis Sigma, a certificação e o treinamento de Faixas-pretas em Seis Sigma foram desenvolvidos em um esforço conjunto entre empresas, incluindo a Motorola, a Texas Instruments, a IBM e a Kodak. Era o papel quase que exclusivamente técnico, focalizado em melhorias relacionadas à fabricação e a produtos. Atualmente, entretanto, não há qualquer descrição de cargo ou certificação “oficial” para Faixas-pretas; o papel e as habilidades que o definem se tornaram ambos mais diversificados. (Pande, Neuman, & Cavanagh, 2001, p. 126).
Portanto cada organização deve buscar os meios adequados para garantir uma qualificação suficiente e que contribua para os resultados esperados. (Pande, Neuman e Cavanagh,2001) 2.5. PDCA
Ciclo de melhoria contínua, abreviação do termo em inglês Plan-Do-Check-Act (Planejar-Fazer-Verificar/Checar-Agir), também conhecido como “Ciclo de Shewhart” ou “Ciclo de Deming”, é a metodologia mais conhecida dos ambientes de qualidade, podendo ser utilizada como base para qualquer atividade. Ajuda a ter uma definição clara das etapas das atividades, um PDCA bem aplicado é aquele que equilibra o tempo e energia gastos em cada fase, seja no
planejamento (Plan), execução (Do), verificação (Check), ou nas ações corretivas preventivas (Act), para um melhor resultado, pois não adianta gastar o maior tempo no planejamento, se a execução for falha, tampouco planejar de maneira superficial e acabar com dificuldades na execução. (Pande, Neuman e Cavanagh,2001)
2.6. PENSAMENTO A3
Variação do ciclo PDCA desenvolvida pelo sistema de produção Toyota, que através de algumas modificações no que se conhece sobre PDCA, direciona para uma análise e execução de atividades mais robustas, formando pensamentos e comportamentos necessários na aplicação da metodologia, geralmente utilizada para solução de problemas. O pensamento A3 possui sete elementos para formar esses pensamentos e comportamentos, sendo os elementos:
1. Processo de raciocínio lógico
2. Objetividade
3. Resultados e processo
4. Síntese, destilação e visualização
5. Alinhamento
6. Coerência interna e Consistência externa
7. Ponto de Vista Sistêmico
Esses elementos são reunidos em uma única folha de papel (tamanho A3), normalmente utilizando-se gráficos e figuras, conforme mostrado na figura 4 o ciclo PDCA está intrínseco no A3.
Figura 4 – Elementos do A3 vinculados ao PDCA.
Fonte: Adaptado de Sobek ll & Smalley (2010, p. 54)
Processo de raciocínio lógico é um dos elementos do pensamento A3, para que com a utilização de metodologias científicas de investigação haja um discernimento factual por parte da equipe e consequentemente dos colaboradores da empresa em relação a diferença entre “causa” e “efeito”, que é comum haver confusão desses conceitos no dia a dia.
Objetividade é o componente central do pensamento A3, que consiste basicamente em ter a definição do problema com base em fatos e detalhes mais relevantes possíveis, deixando de lado a subjetividade natural que o ser humano tem.
Resultados e processo, consiste na ideologia que tanto o processo quanto os resultados são importantes, segundo Sobek ll & Smalley (2010, p. 38) “Os resultados não são preferíveis ao processo usado para atingi-los, e o processo não é elevado acima dos resultados.”
Síntese, destilação e visualização é o elemento que visa a aprendizagem da equipe que está trabalhando no projeto, para conseguir ilustrar, explicar os pontos cruciais e mostrar o conteúdo de todos o projeto em uma única página, há a necessidade do domínio completo do assunto e o estudo detalhado das informações. Também há o benefício de se formar um relatório mais atrativo e que poderá ser apresentado a nível gerencial sem longas reuniões, ou apresentações cansativas, focando a energia gerencial naquilo que é realmente significativo no projeto.
Alinhamento é o elemento que visa o consenso das partes interessadas da organização para o sucesso do projeto, esse alinhamento deve ser realizado horizontalmente (através da
organização), verticalmente (em toda a hierarquia) e em profundidade (mostrando o histórico e soluções já apresentadas e recomendações de ações futuras). Esse alinhamento sendo feito entre todas essas partes interessadas, tende a soluções inovadoras que serão aprovadas mutuamente. Como boa prática na Toyota, sabendo-se que dificilmente haverá um consenso com 100% dos envolvidos, aquelas sugestões que surgirem no alinhamento e não forem executadas, é dado o retorno a pessoa que sugeriu com as justificativas pelas quais não foi possível ou foi escolhido de não fazer.
Coerência Interna e Consistência externa é o elemento que se dá pela linha de raciocínio lógico atendido pelas partes do relatório A3, por exemplo, o tema deve ser consistente com as metas e valores, o diagnóstico do estado atual se alinha com o tema, a análise de causa fundamental segue diretamente do estado atual, as ações impactam nas causas e assim por diante. Tendo essa coerência interna contribui-se para uma consistência por toda a organização, podendo haver abordagens que acelerem a comunicação havendo um entendimento compartilhado, melhorando cada vez mais a qualidade de informações para os projetos.
Ponto de vista sistêmico é o elemento que lembra que nas ações tomadas no projeto do relatório A3, não devem criar problemas em outras partes da organização, deve estar alinhado com a estratégia da empresa. Todos os 7 elementos interagem entre si, a maioria dos elementos podem ser considerado parte dos processos de raciocínio lógico ou do ponto de vista sistêmico
Algumas perguntas básicas são feitas para o entendimento do que é necessário no A3, sendo algumas delas:
• Onde estamos agora?
• Onde deveríamos estar?
• Qual é o assunto, necessidade, objetivo, problema?
• Por que nós estamos onde estamos?
• Quais são nossas opções na situação?
• Quais são os valores relativos nas opções?
• Que ação(ões) nós recomendamos?
• O que é solicitado para fazer isto?
• Como saberemos se nós temos o impacto que pretendemos?
O Modelo do relatório do A3 (Anexo B) é dividido em algumas partes conforme explicado a seguir.
Lado esquerdo:
• Contexto histórico de forma mais clara e visual possível;
• Analisar o público alvo do A3 (escrever conforme este público);
• Informações necessárias para poder seguir para os próximos passos;
• Incluir detalhes, informações como referência, como dados, datas, nomes, que faça compreender a importâncias das informações;
• Como o assunto se alinha com as metas da empresa e o tema definido.
Estado atual, tem como principais objetivos:
• Apresentar visualmente um resumo do estado atual (“Como estamos hoje”) do processo ou
sistema;
• Destacar fatores principais no estado Atual;
• Definir o real problema. O que é? O que não é?
• Medidas quantitativas;
• Resumir a apresentar de forma visual as situações relevantes. Objetivos e Metas, tem como principais objetivos:
• Uma base de medição para comparação com o estado Futuro;
• Medir se o projeto teve sucesso ou não;
• Responder a Três perguntas:
• Qual indicador precisamos melhorar? • Quanto queremos melhorar?
• Até quando planejamos o resultado? Análise, tem como principais objetivos:
• Análise das dificuldades e problemas enfrentados no Estado Atual;
• Pode-se utilizar ferramentas que auxiliam na investigação como:
• Cinco Por quês; • Ishikawa; • Pareto.
Para o fechamento do Lado esquerdo, pode-se fazer as seguintes perguntas:
• O Título/ Tema está claro?
• O contexto está de fácil entendimento?
• O contexto possui um histórico confiável?
• O estado atual aponta os principais problemas?
• O estado atual está visivelmente claro?
• Os objetivos respondem as três perguntas básicas?
• Estão todas as dificuldades claras e definidas? Lado Direto:
Estado futuro, tem como principais objetivos:
• Definir como deve-se fazer para atingir o os objetivos;
• Quais as propostas e alternativas alavancadas;
• As alternativa definidas devem possuir coerência com as causas e os objetivos;
• Algumas perguntas devem ser respondidas como:
• O que exatamente precisa ser feito?
• Quem precisa estar envolvido?
• Qual área ou sistema será realizado os testes?
• Quando será realizado?
• Como o progresso será avaliado?
• Quando ocorrerão revisões e acompanhamentos?
Plano de ação, tem como principais objetivos:
• Ações que buscarão atuar nas causas identificadas na análise;
• Coerências com o que foi definido no Estado Futuro;
• Deve apresentar:
• Ação a ser realizada; • Responsável pela ação; • Prazo de realização; • Status.
Acompanhamento, tem como principais objetivos:
• Os indicadores chaves de medição do resultado;
• Frequência de análise dos indicadores;
• Coerência com as ações que estão sendo realizadas (medição da efetividade das ações e
causas identificadas);
• Análise dos objetivos, estão sendo atendidos?
• O projeto está no caminho certo?
Para o fechamento do Lado direito, pode-se fazer as seguintes perguntas:
• Foram estruturadas propostas adequadas no Estado Futuro?
• O estado futuro atua sobre as causas definidas na análise?
• O plano de ação possui ações que atendem as contramedidas?
• Os indicadores de acompanhamento estão definidos?
• O A3 está claro e objetivo?
• Como Boa Prática: Pedir para alguém que não participou da elaboração do A3 verificar o
mesmo. (Sobek ll & Smalley, 2010)
2.7. DMAIC
Ciclo de melhoria de cinco fases que vem sendo utilizado para organizações seis sigma, abreviação do termo em inglês Define-Measure-Analyze-Improve-Control (Definir-Medir-Analisar-Melhorar-Controlar), essa metodologia é utilizada para gerenciamento de atividades de melhorias e projetos/reprojetos de processos, demonstrado na figura 5 como funciona brevemente o ciclo DMAIC, geralmente juntamente com seis sigma, mas pode ser aplicado para qualquer atividade, assim como o PDCA, porém com um foco maior nos dados e numa definição clara da atividade, conforme demonstrado na tabela 4. (Pande, Neuman e Cavanagh,2001; Silva, 2009 )
Figura 5 – Processo de eliminação de defeitos - DMAIC
Tabela 4 – Projeto /Reprojeto de processo - DMAIC
Projeto/Reprojeto de processo (DMAIC)
D Defina
Identifique problemas específicos ou amplos Defina objetivo/mude a visão
Esclareça o escopo e as exigências do cliente
M Meça Meça desempenho em relação às exigências
Colete dados sobre eficiência do processo
A Analise
Identifique "Melhores Práticas" Avalie projeto do processo - Com/sem valor agragado - Gargalo do processo/desconexões - Caminhos alternativos Redefina exigências I Melhore Projete no processo - Desafie suposições - Aplique criatividade - Princípios de fluxo de trabalho
Implemente novos processos
C Controle Estabeleça medidas e revisões para manter desempenho
Corrija problemas quando necessário Fonte: Adaptado de Pande, Neuman e Cavanagh (2001, p. 41) 2.8. DMADV
Ciclo específico para aplicação do DFSS utilizado para GE - General Eletric, abreviação do termos em inglês Define-Measure-Analyze-Design-Verify (Definir-Medir-Analisar-Projetar-Verificar), a figura 6 demonstra brevemente o funcionamento do DMADV, essa metodologia é utilizada em conjunto com DFSS, com objetivos e resultados esperados em cada etapa conforme tabela 3. Existem outras metodologias para aplicação do DFSS, utilizadas em diversas empresas, mostrando a flexibilidade do DFSS. O DMADV tem um foco maior no planejamento, assim como o DMAIC, pois as fases D, M e A pertencem ao planejamento do projeto, mostrando instintivamente que deve-se gastar mais energia planejando, do que na execução e monitoramento.
Figura 6 – Processo do desenvolvimento - DMADV
Fonte: Silva (2009, p. 46)
Tabela 5 – Fases detalhadas do DMADV (continua) Descrição das atividades do DMADV
Fase Objetivos Resultados esperados
D Defina
Definir claramente o novo produto ou processo a ser
projetado.
Justificativa para o desenvolvimento do projeto Potencial de mercado para o novo produto
Análise preliminar da viabilidade técnica Análise preliminar da viabilidade econômica
Previsão da data de conclusão do projeto Estimativa dos recursos necessários.
M Meça
Identificar as necessidades dos clientes/consumidores e traduzi-las em Características Críticas
para a Qualidade (CTQs ) - mensuráveis e priorizadas - do
produto.
Identificação e priorização das necessidades dos clientes /consumidores.
Análise detalhada do mercado Características críticas do produto para o
atendimento às
necessidades dos clientes /consumidores.
A Analise
Selecionar o melhor conceito dentre as alternativas desenvolvidas e gerar o Design
Charter do projeto.
Definição das principais funções a serem projetadas para o atendimento às necessidades
dos clientes/consumidores.
Avaliação técnica dos diferentes conceitos disponíveis e seleção do melhor. Análise financeira detalhada do projeto.
Tabela 5 – Fases detalhadas do DMADV (conclusão)
Fase Objetivos Resultados esperados
D Projete
Desenvolver o projeto detalhado (protótipo), realizar os testes necessários e preparar para a produção em pequena e em larga
escala.
Desenvolvimento físico do produto e realização de testes
Análise do mercado e feedback de clientes/consumidores sobre os protótipos
avaliados.
Planejamento da produção. Planejamento do lançamento no mercado.
Análise financeira atualizada do projeto.
V Verifique
Testar e validar a viabilidade do projeto e lançar o novo produto
no mercado.
Lançamento do produto no mercado. Avaliação da performance do projeto.
Fonte:Adaptado de Werkema (2005, p. 20)
Como pode ser visto na figura 7, existe uma diferença entre a metodologia DMAIC e o DMADV, que é semelhante a diferença entre Seis Sigma “Convencional” e DFSS, descrito anteriormente. Sendo o DMAIC focado em melhorias de processos, produtos ou serviços já existentes (assim como o seis sigma convencional) e o DMADV focado para a concepção do projeto do produto, processo ou serviço novo (assim como o DFSS).
Figura 7 – Utilização do DMAIC e do DMADV
Fonte: Silva (2009, p. 49)
Na figura 8, mostra-se resumidamente qual o fluxo de informações para decidir entre o DMAIC e DMADV e quais as etapas básicas de cada fase das metodologias. (Werkema, 2005; Silva, 2009)
Figura 8 – Fluxograma DMAIC/DMADV
Fonte: Silva (2009, p. 50) 2.9. QFD (CASA DA QUALIDADE)
Conhecido também como desdobramento da função qualidade (QFD), segundo AIAG (2006) é uma ferramenta sistemática para traduzir os requisitos do cliente para os requisitos apropriados da empresa em cada fase: conceito, desenvolvimento de engenharia, manufatura, venda e distribuição.
Sua finalidade é dirigir a voz do cliente para todas as áreas das empresas (do conceito ao descarte) usando uma série de 4 fases. A ferramenta QFD deve ser usada na fase de Conceito do desenvolvimento de processo e, então, levada para o Projeto e Manufatura. Demostrado na figura 9 um modelo de QFD para utilização na empresa. (AIAG, 2006, Yang e El-Haik, 2008, Valdiero, 2008)
Figura 9 – Modelo de QFD utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p.18). 2.10. QUADRO DE IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA
O Quadro de Identificação do Problema tem por objetivo analisar todas as etapas do ciclo de vida do produto, determinando as entradas e saídas, na figura 10 modelo para utilização. (Valdiero, 2008)
Figura 10 – Modelo de QIP utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p. 14). 2.11. DIAGRAMA FAST
Conhecida com Técnica de análise Funcional de Sistemas (FAST), segundo (Valdiero, 2008) é uma técnica de hierarquia que induz o pensamento lógico. Partindo da função de mais alto nível (função desejada do produto) até chegar em funções de nível mais baixo, as quais tornam possível a função de alto nível, ou também chamada de função básica. É muito utilizado na Engenharia e Análise do Valor e também na fase inicial de projeto de produto. Demostrado na figura 11 um modelo para utilização e na figura 12 um exemplo de utilização da ferramenta. (Valdiero, 2008)
Figura 11 – Modelo de Diagrama FAST utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p. 20)
Figura 12 – Exemplo de Diagrama FAST para Escalador de escadas
2.12. BUSCA POR PRINCÍPIOS DE SOLUÇÃO
Etapa onde o projetista irá buscar princípios, mecanismos e elementos de máquinas que suprem as necessidades das funções do Diagrama FAST(demonstrado na figura 11 e um exemplo na figura 12), tendo um modelo de busca por princípios na figura 13. (Valdiero, 2008)
Figura 13 – Modelo de Busca por princípios de solução utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p. 26)
2.13. MATRIZ MORFOLÓGICA
A Matriz Morfológica é um quadro no qual são organizadas as informações obtidas na busca por princípios de solução, facilitando a visualização e combinação dos princípios para formar as concepções. Na figura 14 mostra-se um modelo utilizado. (Valdiero, 2008)
Figura 14 – Modelo de Matriz morfológica utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p. 30).
2.14. SÍNTESE E DESCRIÇÃO DAS CONCEPÇÕES
Na Síntese e Descrição de Concepções é onde o produto começa a tomar forma conforme a combinação dos princípios de solução na Matriz Morfológica. Para cada uma das concepções será feita uma descrição dos componentes e funcionamento e um croqui para demonstrar a ideia. (Valdiero, 2008)
2.15. AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES
Avaliação das Concepções é conforme os critérios do cliente, mostrados na Casa da Qualidade e é feita em um quadro com o valor de cada item. Demonstrado na figura 15 um modelo utilizado pela empresa e na tabela 6 demonstrado um exemplo de utilização da ferramenta. (Valdiero, 2008)
Figura 15 – Modelo de Avaliação das concepções utilizado pela empresa
Fonte: Adaptado de Valdiero (2008, p. 33) Tabela 6 – Exemplo de Síntese das concepções
Características desejáveis Peso Concepção n°1 Concepção n°2 Concepção n°3 Custos 20,70% 9 6 4 Ergonomia e Segurança 43,50% 5 6 9 Durabilidade e Manutenção 15,20% 5 7 10 Potência 6,50% 3 5 7 Aparência 6,50% 7 8 9 Fácil armazenagem 7,60% 9 5 7
Grau de satisfação relativa (%) 100,00% 61,32% 61,41% 78,35%
Fonte: Notas de aula, disciplina Projetos 1, 2016.
2.16. DVP&R
O DVP&R, Relatório e Plano de Verificação de Projeto (Design Verification Plan and
Report), tem como entrada, as saídas do DFMEA (que será explicado no item 2.18), ele demostra
cada teste individual, a especificação, os resultados e a passagem da avaliação/falha, como pode ser visto na figura 16. (Arquivos da empresa, 2018)
Figura 16 – Modelo de DVP&R utilizado pela empresa
Fonte: Arquivos da Empresa, 2018. 2.17. FMEA
Análise de modo e efeito de falha potencial, do termo em inglês Failure Mode and Effects
Analysis, é uma ferramenta amplamente utilizada, para a busca dos problemas que podem ocorrer
nos projetos (DFMEA), nos processos (PFMEA, ou nos maquinários, ferramentas e equipamentos (MFMEA). Consiste em uma análise (por equipe multifuncional) sobre os possíveis problemas que podem ocorrer e seus respectivos efeitos, incluindo as causas dos problemas, medidas de controle e detecção desses problemas ou causas, uma classificação do efeito (denominado de severidade) do problema (denominado também como Modo de falha), do nível de detecção do problema (detecção) e da frequência que as causas podem ocorrer (denominado de ocorrência). O FMEA deve ser realizado o mais brevemente possível para evitar inconsistências no desenvolvimento, seja de projeto de processo ou de produto, diminuindo também o “esforço” que seria gasto posteriormente, conforme demonstrado na figura 17. (AIAG, 2008; AIAG, 2012; General Motors do Brasil, 2017; InterAction Plexus, 2014)
Figura 17 – Relação do esforço ao longo do tempo no desenvolvimento de um produto
2.18. DFMEA
É a análise do modo e efeito de falha potencial do Projeto, abreviação do termo em inglês
Design Failure Mode and Effects Analysis, ferramenta utilizada no desenvolvimento do projeto
do produto para prevenir erros nas definições, especificações e outros diversos erros, na concepção do projeto do produto. Na figura 18 mostra o modelo de planilha de DFMEA utilizada na Bruning, contendo os campos de Função, Requisito, Modos de falha, Efeito potencial da falha, Severidade, Ocorrência, Causa Potencial da falhas, Controles atuais do projeto Prevenção, Detecção, Controles atuais do projeto Detecção, NPR, Ação recomendada, responsável, data alvo, a saída do DFMEA são as especificações para o produto e quais as características devem ser controladas. (AIAG, 2008; General Motors do Brasil, 2017; InterAction Plexus, 2014)
Figura 18 – Modelo de DFMEA utilizado pela empresa
Fonte: Arquivos da Empresa, 2018. 2.19. PFMEA
É a análise do modo e efeito de falha potencial do Processo, abreviação do termo em inglês
Process Failure Mode and Effects Analysis, ferramenta utilizada no desenvolvimento do projeto
do processo para evitar erros na concepção do processo do produto, para atendimento as especificações. É um documento “vivo”, deve manter-se em constante atualização, melhorando o processo do produto, a saída do PFMEA é o Plano de Controle, que contém todas as características que devem ser medidas e monitoradas na produção do produto em questão. Deve ser coerente com o DFMEA do produto que está sendo determinado o processo, na figura 19 mostra a relação do DFMEA com o PFMEA. (AIAG, 2008, General Motors do Brasil, 2017, InterAction Plexus, 2014)
Figura 19 – Exemplo de relação coerente entre um DFMEA e o PFMEA
Fonte: Adaptado de General Motors do Brasil (2017, p. 14) 2.20. DIAGRAMA DE BLOCOS
Metodologia para análise da estrutura do produto e suas interfaces, ferramenta geralmente utilizada juntamente com a sistemática de DFMEA (FMEA de Projeto de Produto) e MFMEA (para máquinas, equipamentos ou ferramentas), busca-se formar as relações lógicas entre os componentes do produto, incluindo da interação de componentes e subsistemas dentro do escopo do projeto (fluxo de informação, energia, força, fluído, etc), existem diversos modelos, na figura 20 um exemplo simples de relações que existem num sistema de limpador de para-brisa e suas interações e na figura 21 o modelo utilizado pela empresa. (Valdiero, 2008, InterAction Plexus, 2014)
Figura 20 – Exemplo de diagrama de blocos de um sistema de limpador de para-brisa
Fonte: InterAction Plexus (2014, p. 20)
Figura 21 – Modelo de Diagrama de Blocos utilizado pela empresa
Fonte: Arquivos da Empresa, 2018. 2.21. ÁRVORE DE FALHAS (FTA)
É um processo lógico e estruturado para análise de causas potenciais do sistema, começando com a falha mais grave (evento mais significativo), abrindo em causas intermediárias e por fim mostrando as causas raiz da falha. Podem ser associadas probabilidades em cada evento (causas) para ser possível calcular a probabilidade da falha (evento mais significativo) ocorrer, na figura 22 é demonstrado um exemplo de árvore de falhas de um sistema de ar comprimido, incluindo a probabilidade de cada falha. (AIAG, 2006)
Figura 22 – Exemplo de Árvore de falha para um sistema de ar comprimido
Fonte: Adaptado de AIAG (2006, p. 124) 2.22. PROJETOS DE EXPERIMENTOS (DOE)
O projeto de experimentos (DOE), também conhecido como delineamento de experimentos, é usado para proporcionar uma abordagem estruturada e estatística, de forma a ser testado o planejamento e a execução. A técnica utiliza uma variação sistemática dos parâmetros, para determinar o efeito destes parâmetros no resultado.
A finalidade do DOE é estudar os efeitos das variáveis de processo e de projeto sobre o desempenho e a confiabilidade dos produtos.
Por meio de uma análise comparativa, tenta-se determinar os efeitos das variações paramétricas únicas/múltiplas sobre a saída, a qual está ligada ao desempenho ou à confiabilidade do produto.
A caracterização determina o efeito de uma gama de parâmetros sobre a saída. A modelagem utiliza funções das variáveis de entrada para prever o comportamento de saída. A otimização determina os níveis dos parâmetros de controle para gerar a melhor saída.
O DOE pode ser usado para explorar, confirmar ou otimizar as relações entra as variáveis influentes com o desempenho e a confiabilidade do produto. Pode ser executado em três etapas básicas, demostrado na figura 23, sendo preparação, execução e análise do experimento. (AIAG, 2006; Yang e El-Haik, 2008; Silva, 2009)
Figura 23 – Fluxo de atividades para o DOE
Fonte: Adaptado de Silva (2009, p. 62) 2.23. PROJETO ROBUSTO DE TAGUCHI
Conforme AIAG (2006) é o processo de tornar um produto ou um processo insensível aos efeitos da variabilidade sem realmente remover as fontes da variabilidade. O Projeto é, então, capaz de atender a respostas funcionais críticas, mesmo na presença de fontes de variação (ruídos). Isto é obtido encontrando uma coleção ótima dos pontos de ajuste de parâmetros, a qual minimiza a resposta em relação aos diversos ruídos e assim deslocando a resposta média para o alvo esperado pelo cliente. Projeto robusto se aplica aos projetos nos níveis de sistema, subsistema e componentes.
Sua finalidade é conduzir durante o projeto de produto até a validação de produto e de processo, uma melhora da confiabilidade do produto ao tornar o projeto final mais tolerante a variações nas condições reais de uso; as variações de unidade-a-unidade e a variações de deterioração. A otimização de tolerâncias é conseguida, o que reduz o custo de produto global. (AIAG, 2006; Yang e El-Haik,2008)
2.24. CEP (CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO)
É uma ferramenta utilizada para monitoramento do processo, que com a utilização de conceitos estatísticos mostra a estabilidade ou não do processo, sendo geralmente utilizada para comprovação da qualidade do produto nos primeiros lotes produzidos, quando utilizado ao longo
da produção corrente de algum produto, pode ser utilizado para visualização de resultados (impactos) de melhorias realizadas no processo. (AIAG, 2005)
2.25. MSA (ANÁLISE DO SISTEMA DE MEDIÇÃO)
É uma ferramenta utilizada para validar o sistema de medição, visando o termo em inglês conhecido como SWIPE – Standard – Workpiece – Instrument – Person - Enviroment (Método/padrão – Peça – Instrumento – Pessoa - Meio Ambiente), que são os fatores que influenciam no momento da medição/inspeção, é uma ferramenta que utiliza conceitos e práticas estatísticas para comprovar a robustez ou não do sistema de medição, através de estudos, como:
Repetitividade
Reprodutibilidade
Estabilidade
Linearidade
Tendência
Cada estudo é analisado para o tipo de inspeção que será realizada, podendo ser uma inspeção por meio variável (apresenta valores após a medição, largura 2,14 mm por exemplo) ou por meio atributivo (apresenta somente duas condições, aprovado ou reprovado, por exemplo). (AIAG, 2010)
2.26. APQP (PLANEJAMENTO AVANÇADO DA QUALIDADE DO PRODUTO)
É uma ferramenta utilizada para o desenvolvimento de projeto de produto e de processo, do termo em inglês Advance Product Quality Planning, foi estruturado com as melhores práticas de montadoras e fornecedores para o desenvolvimento de projeto, define quais são as etapas necessárias para garantir um desenvolvimento robusto, que a saída seja um produto e/ou um processo robusto.Na figura 24 demonstra-se todas as fases macro do Planejamento avançado da qualidade do produto, incluindo “quando” deve ser elaborado do DFMEA (durante o desenvolvimento do projeto do produto, antes da fabricação do protótipo) e o PFMEA (após o desenvolvimento do projeto do produto, durante o desenvolvimento do processo do produto, antes da fabricação do lote piloto) para o produto em desenvolvimento. (AIAG, 2008, InterAction Plexus, 2014)
Figura 24 – Fases do APQP influindo DFMEA e PFMEA
Fonte: InterAction Plexus (2014, p. 6) 2.27. PROJETO AXIOMÁTICO
É uma metodologia baseada em princípios para a execução de tarefas durante um projeto de produto de forma estruturada, com dois axiomas fundamentais, podendo ser aplicada para tarefas específicas do projetista, ou tarefas de gestão do projeto. Esses axiomas são como premissas, ou diretrizes para serem consideradas durante o projeto, sendo eles:
Axioma 1: é o axioma da independência, que é a busca pela não dependência entre requisitos funcionais (definidos no QFD).
Axioma 2: é o axioma da informação, que é a busca da simplicidade do projeto, reduzindo o conteúdo da informação, que está relacionada com a probabilidade de se produzir com sucesso conforme o planejado.
A utilização do Projeto Axiomático se dá pelo uso desses conceitos, primeiro se busca o Axioma 1, eliminando os chamados “Acoplamentos”, após busca-se o Axioma 2, diminuindo a complexidade do projeto.
Para a execução dessa ferramenta são realizados mapeamentos das exigências dos clientes, que se transformam em requisitos funcionais (ambos realizados anteriormente num QFD, por exemplo), esses requisitos funcionais são desdobrados e sub requisitos, mapeando-se após os parâmetros de projeto para atendimento desses requisitos, sub requisitos e na sequência mapeando as variáveis do processo, que interferem na “sensibilidade” que uma variável pode
impactar em um parâmetro de projeto. Com isso pode-se montar uma equação do projeto, formando uma matriz de uma coluna que cada linha é um requisito funcional, que é resultante de uma multiplicação de matrizes, sendo uma matriz de elementos não-nulos, que apresentam a “sensibilidade” citada anteriormente e uma matriz com os parâmetros de projeto. Na figura 25 um exemplo de um sistema no qual existem dois requisitos funcionais (Fluxo de controle da água e temperatura de controle da água) que estão independentes (inacoplados). (Yang e El-Haik,2008)
Figura 25 – Exemplo de sistema inacoplado
Fonte: Adaptado de Yang e El-Haik (2008, p. 214) apud Swenson Norlund (1996) 2.28. TRIZ – TEORIA DA RESOLUÇÃO INVENTIVA DE PROBLEMAS
É uma ferramenta de melhoria de projeto que utiliza métodos sistemáticos para incentivar práticas de projeto criativas, foi desenvolvida com base em um estudo de 1,5 milhões de patentes e invenções no mundo. Genrich S. Altshuller, criador dessa ferramenta classificou as patentes inventivas em 5 níveis, sendo o nível 1 o mais baixo e o nível cinco o mais alto. Percebeu também que quase todos os problemas de invenção continham pelo menos uma “contradição”, definida como uma situação em que a medida que se alterava uma característica do sistema prejudicava outra característica daquele mesmo sistema. O nível da invenção depende e quão bem são resolvidas as contradições. A seguir descritivo breve dos níveis:
Nível 1 – Solução aparente ou convencional (Solução por métodos conhecidos dentro da especialidade), representa 32% das patentes inventivas, contradições não são identificadas ou resolvidas.
Nível 2 – Pequena invenção dentro do paradigma (Melhorias de sistemas existentes, geralmente com algum compromisso ou ajuste), representa 45% das patentes inventivas, redução de uma contradição inerente ao sistema, porém exigindo compromissos ou ajustes óbvios.
Nível 3 – Invenção substancial dentro da tecnologia (Melhoria essencial de um sistema já existente), representa 18% das patentes inventivas, contradições são resolvidas com o sistema existente, geralmente por meio de uma introdução de algum elemento novo no sistema.
Nível 4 – Invenção fora da tecnologia (Nova geração de projetos, utilizando a ciência, não a tecnologia), representa 4% das patentes inventivas, as contradições são eliminadas porque sua existência é impossível no novo sistema.
Nível 5 – Descoberta (Grande descoberta e nova ciência), representa 1% ou menos das patentes inventivas, soluções desse tipo ocorrem quando um novo fenômeno é descoberto e aplicado para solucionar o problema da invenção.
TRIZ é uma forma de raciocínio que possui cinco elementos filosóficos fundamentais, sendo eles:
Idealidade – é o critério final para a excelência do sistema;
Funcionalidade – é usada para construir modelos que mostrem como o sistema funciona;
Recursos – utilização máxima dos recursos para se conseguir máxima idealidade;
Contradições – eliminando contradições, aumenta-se a funcionalidade e eleva o nível de
desempenho do sistema;
Evolução – a tendência de evolução do sistema é previsível e isso pode ser usado para desenvolver ainda mais o sistema.
Baseado nesses cinco elementos filosóficos o método de aplicação da TRIZ é dividido em (1) Definição do problema (90% da solução, tarefas como definição do projeto, análise da função, análise da evolução tecnológica, resultado ideal final), (2) Classificação do problema e seleção de ferramentas, (3) Geração de solução e (4) Avaliação da solução.
Referente as contradições, segundo Yang e El-Haik (2008), apesar da diversidade tecnológica e da diversidade de patentes inventivas, existem apenas 1250 contradições técnicas típicas de sistemas, que podem ser expressas numa tabela de 39 parâmetros de projeto, que relaciona “O que deve ser melhorado?” com “O que é deteriorado?” de cada um desses parâmetros com os demais. Além das contradições técnicas, existem as contradições físicas (os carros devem ser leves para economia de combustível, porém pesados suficientes para estabilidade em velocidade, por exemplo). A eliminação ou redução dessas contradições técnicas e físicas é que proporcionam a robustez do projeto. (Yang e El-Haik,2008)
2.29. PROJETO DE TOLERÂNCIAS
É a determinação de desvios permissíveis nos parâmetros de projeto e nas variáveis de processo, buscando tolerâncias brandas em características não importantes (reduzindo custo) e
restringindo as características críticas para os requisitos funcionais do produto. Existem diferentes formas de se projetar as tolerâncias, segundo Yang e El-Haik (2008) pode-se utilizar uma abordagens como “Tolerância do Pior Caso”, “Tolerância Estatística (linear ou não linear)”, “Tolerância Ótima Baseada em Custo”, “Função de Perda Taguchi e Projeto de Tolerâncias de Segurança” ou “Experimento de Projeto de Tolerâncias de Taguchi”. Cada abordagem possui suas vantagens e desvantagens, que devem ser avaliadas para a utilização de acordo com o tipo de projeto de produto. (Yang e El-Haik,2008)
2.30. PROJETO PARA X
Conhecido também do DFX (Design For X), é um conjunto de metodologias que são aplicadas para reduzir o custo do projeto durante todos seu ciclo de vida. Segundo Yang e El-Haik (2008) cada uma das metodologias influencia para o aumento da qualidade, flexibilidade, eficiência e produtividade do projeto. Algumas das metodologias são Projeto para Servicibilidade (DFS – Design For Serviceability), Projeto para Fabricação e Montagem (DFMA – Design For
Manufacture and Assembly), Projeto para Confiabilidade (DFR – Design For Reliability),
Projeto para Manutenibilidade (DFM – Design For Maintainability), Projeto para Meio Ambiente (DFE – Design For Environment), Projeto para o Custo do Ciclo de Vida (LCC –
Life-Cicle Cost). Essas abordagens impactarão na validação do projeto do produto de modo que torne
todo o desenvolvimento do projeto do produto mais robusto. (Yang e El-Haik,2008) 2.31. VALIDAÇÃO DO PROJETO
A validação do projeto é o que vai mostrar se tudo que foi planejado e projetado atenderá o resultado esperado, segundo Yang e El-Haik (2008), inclui três tarefas, que são:
Validação do projeto do produto, consiste em várias validações, sendo uma validação do desempenho funcional (se o produto proporciona os requisitos funcionais), validação de requisitos ambientais de operação (verifica se o produto desempenhará suas funções nos diversos ambientes, como altas e baixas temperatura, umidade, vento, sal, poeira, choques e vibrações), validação de requisitos de confiabilidade (verifica se o produto desempenha suas funções por longo período de tempo, deve incluir a validação de vida útil e da degradação funcional), validação de requisitos de uso (verifica o desempenho das funções sob as condições de uso, buscando também as suas variações ou usos não indicados), validação de requisitos de segurança (verifica atendimento aos requisitos de segurança), validação de interface e compatibilidade (verifica, caso o produto ou equipamento trabalhe com outros produtos ou equipamentos, se há a compatibilidade entre si), validação de requisito de manutenibilidade (verifica se a manutenção
do produto ou equipamento pode ser feita de maneira conveniente, podendo comparar os tempos de manutenções de produtos e equipamentos similares).
Validação do processo de fabricação, com o objetivo de produzir produtos que atendam / satisfaçam a intenção do projeto com a capacidade suficiente, consiste na validação da especificação do produto e na validação da capacidade do processo.
Validação da produção, com o objetivo de confirmar se a produção em massa, final, proporcionará produtos com preço baixo, alto fluxo e qualidade seis sigma, consiste na validação da capacidade do processo (se é satisfatória mesmo na produção em massa), validação do fluxo de produção (quantidades suficientes, com pouco tempo ocioso ou de interrupções) e validação do custo de produção (se ainda mantém baixo mesmo na produção em massa). (Yang e El-Haik,2008)
2.32. PROVA DE FALHAS (POKA YOKE)
A Prova de Falhas, também chamado de A Prova de Erros, A Prova de Equívocos ou ainda Poka-Yoke, é a prática de projetar um produto ou processo que evite a ocorrência de uma falha ou que um produto com falha passe adiante no processo, devido a algum erro humano ou mecânico. A sua necessidade pode surgir de uma Análise de Modo e Efeito de Falha Potencial de Projeto ou Processo (DFMEA e PFMEA, respectivamente), ou então de estudos de capacidade ou outras técnicas que possam identificar uma falha em potencial. Por exemplo, para evitar a montagem incorreta de um componente, o mesmo pode ser projetado simetricamente, evitando essa falha, outras alternativas poderiam ser um sensor de posicionamento incorreto, ou um meio mecânico que impedisse a montagem incorreta. A equipe de projeto deverá ponderar a alternativa de melhor relação custo/benefício. (AIAG, 2006)
2.33. ABORDAGENS PARA OPERAÇÃO-PILOTO
Para implementação de um novo processo é definido que deve ser iniciado com um piloto. Pande, Neuman e Cavanagh definem a implementação do novo processo da seguinte maneira:
Repetindo o ponto sobre implementação de soluções Seis Sigma do último capítulo: deve-se sempre começar com uma operação-“piloto” em vez de um lançamento pleno. A operação-piloto oferece oportunidade de se testar as suposições, os procedimentos e os desafios pessoais do novo processo, experimentar os sistemas de medição e limitar qualquer prejuízo que possa ocorrer se as coisas não correrem perfeitamente – o que acontece sempre. (Pande, Neuman & Cavanagh 2001, p. 340).
As abordagens, segundo Pande, Neuman e Cavanagh para operações-piloto são:
Operação-piloto off-line, que consiste numa operação simulada que lembra ou reproduz a situação real para verificação da eficácia do processo, semelhante a um teste em laboratório
Operação-piloto em períodos escolhidos, que consiste em fazer a operação-piloto por um período combinado, com prazo definido, podendo comparar a situação atual com a proposta.
Operação-piloto com itens ou clientes selecionados, que consiste em mudar o processo “em paralelo”, somente para alguns clientes, itens, ou quantidades de itens daquele processo.
Operação-piloto em locais selecionados, semelhante a operação-piloto com itens ou clientes selecionados, porém com a referência de local escolhido para começar a operação, ampliando gradativamente.
Operação-piloto com componentes de solução selecionados, que consiste em testar algumas partes da mudança independentemente das demais.
Essas abordagens podem ser utilizadas de maneira combinada e misturada, ficando a critério dos responsáveis definirem aquilo que for mais adequado a realidade do projeto, operação, melhoria, etc. (Pande, Neuman e Cavanagh, 2001)
3. METODOLOGIA
Estruturou-se a metodologia avaliando primeiramente a estrutura atual da organização, o seu método de desenvolvimento de projeto de produto e gerenciamento do mesmo, incluiu-se também uma análise de metodologias de gerenciamento estudadas juntamente com metodologias que a organização utiliza. Na sequência, é apresentada a proposta da abordagem de desenvolvimento de projeto de produto baseando-se no referencial teórico e na avaliação dos métodos atuais da empresa, essa proposta inclui a hierarquia do projeto piloto correspondente na organização e a metodologia de gerenciamento para o mesmo.
3.1. ANÁLISE DO ESTADO ATUAL
3.1.1. Estrutura organizacional utilizada
Durante o desenvolvimento desse trabalho, a estrutura organizacional desdobrada até o nível de execução do desenvolvimento do projeto do produto, representado na figura 26, leva em consideração o Analista de Projeto de Produto (Eng. Produto), que recebe informações da área comercial (dentro da área de Operações) sobre as necessidades de projetos de produtos, ou necessidades internas para disponibilização de um produto com a marca da empresa no mercado, podendo vir da direção ou gerência da empresa. O Analista de projeto do produto busca auxilio e participação das pessoas pertinentes para cada caso de desenvolvimento (representado pelas linhas pontilhadas), dependendo do produto.
Figura 26 – Estrutura organizacional desdobrada até a responsabilidade de desenvolvimento de projeto de produto atual
Fonte: Adaptado dos Arquivos da empresa, 2018.
3.1.2. Método utilizado de desenvolvimento de projeto de produto
O desenvolvimento é registrado em um documento que tem suas fases predeterminadas, chamado “PGI 02.50 – Desenvolvimento de Projeto de Produto” (Anexo C) e as ferramentas que
