A Integração entre o Mapeamento de Processo e o Mapeamento de Falhas: dois casos de aplicação no setor elétrico

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XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006

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A Integração entre o Mapeamento de Processo e o Mapeamento de

Falhas: dois casos de aplicação no setor elétrico

Alexandre Ferreira de Pinho (UNIFEI) pinho@unifei.edu.br Fabiano Leal (UNIFEI) fleal@unifei.edu.br

Dagoberto Alves de Almeida (UNIFEI) dagoberto@unifei.edu.br

Resumo

A proposta deste artigo é apresentar uma revisão bibliográfica sobre o mapeamento de processo e o mapeamento de falhas e, a partir deste conteúdo, discutir a possível integração entre estes dois mapeamentos, demonstrando o papel que cada um desempenha no processo de diagnóstico e análise de processos. Utilizou-se da pesquisa bibliográfica para explorar os conceitos já utilizados e, através desta análise teórica, propôs-se um esquema de integração destes conceitos com casos práticos. O resultado alcançado foi um modelo de aplicação conjugada de mapeamento de processos e mapeamento de falhas utilizados em dois casos distintos: processo de universalização de energia elétrica e mapeamento de falhas de uma empresa de distribuição de energia elétrica.

Palavras chave: Mapeamento de Processos; Mapeamento de Falhas, Técnicas de Mapeamento.

1. Introdução

Através da análise do processo é possível propor um gerenciamento, no sentido de oferecer melhorias, mediante um prévio mapeamento. Segundo Ostrenga et al. (1993), para poder sustentar seus esforços de redução de custos, a empresa precisa romper a dependência entre uma atividade e sua causa básica e eliminar qualquer necessidade pelo produto desta atividade.

Atuando de forma contrária à realização das metas estipuladas no mapeamento de processo, as falhas atuam como eventos indesejáveis aos processos. Desta forma, o mapeamento de falhas visa aumentar a excelência operacional no processo de gestão das falhas. De uma forma geral, as falhas são responsáveis pela redução da produtividade do sistema.

Com isto, este trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão bibliográfica sobre o mapeamento de processos e o mapeamento de falhas, destacando algumas técnicas. O termo “mapeamento de falhas” não se encontra difundido na literatura. Em muitas situações, o diagnóstico de falhas é retratado como “diagramação de falhas”. Após a apresentação destes conceitos, este trabalho buscará discutir a aplicação do mapeamento de processos e falhas de forma conjunta, analisando o papel de cada um e suas interações. Serão apresentados dois casos distintos buscando propor uma discussão prática a respeito do tema.

2. Mapeamento de Falhas

Fagundes (2005) afirma que as organizações almejam continuamente a redução e eliminação das falhas que estão inerentes aos seus produtos ou serviços. Em várias ocasiões, a redução de falhas está ligada com a vantagem competitiva, ou seja, quanto mais isentos de falhas forem os produtos e serviços que determinada empresa é capaz de fornecer ao cliente final, maior admiração terá destes mesmos clientes.

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Rausand e Oien (1996) alertam para o fato que falha é um conceito fundamental em qualquer análise de confiança. Os mesmos autores definem falha como sendo o fim da habilidade de um item executar uma função exigida. Outro conceito importante quando as falhas estão sendo analisadas é a “causa de falhas”, sendo estas definidas como as circunstâncias durante o projeto, a fabricação ou o uso que levarão a uma falha. Deste modo, a causa de falhas é um “pedaço” de informação necessária para evitar as falhas ou a recorrência das mesmas. Como conclusão os autores citam: “Cada modo de falha pode ser causado por diferentes causas de falhas, conduzindo para diferentes efeitos de falhas”.

Pode-se afirmar que a definição de falhas está diretamente relacionada à definição de confiabilidade. Segundo Dupow e Blount (1997), a confiabilidade é a probabilidade que um sistema, equipamento ou componente operar com sucesso por um dado período de tempo e condições.

Segundo Helman e Andrey (1995), a necessidade cada vez maior em melhorar a qualidade de produtos e serviços e a satisfação dos clientes tem popularizado vários métodos e técnicas. Estas ferramentas têm como objetivo melhorar a confiabilidade de produtos ou processos, ou seja, aumentar a probabilidade de um item desempenhar sua função sem falhas. Dentre as técnicas mais utilizadas estão a FMEA (Failure mode and effect analysis) e a FTA (Fault Tree Analysis). Esta utilização ampla, segundo Araújo et al (2001), se deve provavelmente ao fato destas técnicas serem as únicas citadas textualmente nas normas ISO 9000, em particular na ISO 9004, subitem 8.4 - Qualificação e Validação de Projeto.

A seguir descreve-se a técnica FTA. Isto se justifica pela ampla citação da FTA como técnica utilizada na detecção e análise de falhas.

2.1. FTA - Análise da Árvore de Falhas

Segundo Araújo et al (2000) a FTA é um modelo gráfico que permite mostrar o encadeamento dos diferentes eventos relacionados com determinada falha. Ele parte de um modo de falha, denominado “evento de topo”, buscando as possíveis causas diretas da ocorrência do evento. Em suma, é um procedimento que começa por uma falha e trabalha com o objetivo de identificar todas as possíveis causas.

Roque-Specht (2002) define a FTA como sendo um método sistemático para determinar e exibir a causa de um grande evento indesejável. O método inicia com o “topo” (ou final) do evento e desenvolve uma árvore lógica, mostrando as causas de evento através do uso de operadores lógicos “e” e “ou”. Estes operadores lógicos são utilizados quando também se deseja fazer uma análise quantitativa das árvores de falhas, ou seja, verificar qual a probabilidade de determinado evento ocorrer.

Segundo Araújo et al .(2000) as etapas para realização de uma FTA consistem em:

− Definir o evento de topo: o evento de topo se trata de um comportamento anormal do sistema. Para a sua definição são necessários relatos de falhas ocorridas no campo, falhas potenciais, principalmente aquelas relacionadas com a segurança dos usuários.

− Entender o sistema: a análise da árvore de falhas exige o conhecimento da estrutura do sistema e de seu esquema de funcionamento, ou seja, é necessário um diagnóstico do objeto de estudo.

− Construir a árvore de falhas: esta etapa utiliza todo o conhecimento adquirido sobre o sistema. Todas as informações vão ser unidas de forma a representar a inter-relação entre as partes que possam acarretar o evento de topo.

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− Avaliar a árvore de falhas: etapa que tem por objetivo fornecer uma expressão para o cálculo da probabilidade de ocorrência do evento de topo, ou seja, realização da análise quantitativa. A fase de análise quantitativa é denominada, segundo o relatado por Roque-Specht (2002) de Avaliação Probabilística de Riscos (PRA).

− Implementar ações corretivas: na etapa anterior são identificados os itens do sistema que possuem baixa confiabilidade e que por este motivo aumentam a probabilidade do evento de topo. Este último passo visa implementar ações corretivas para aumentar a confiabilidade destes itens.

3. Mapeamento de processos

Um processo, para Davenport (1994), é uma ordenação específica das atividades de trabalho no tempo e no espaço, com um começo, um fim, inputs e outputs claramente identificados, enfim, uma estrutura para ação. Já Harrington (1993) o define como sendo um grupo de tarefas interligadas logicamente, que utiliza os recursos da organização para gerar os resultados definidos, de forma a apoiar os seus objetivos.

Johansson (1995) destaca que a compreensão do processo é importante, pois representa a chave para o sucesso em qualquer negócio. Afinal, uma organização é tão efetiva quanto os seus processos, sendo eles responsáveis pelo que será ofertado ao cliente.

A experiência em várias empresas brasileiras mostra que a área operacional é sempre um ponto muito fraco. Isto é verdade tanto para os setores de serviço, quanto de manufatura e de manutenção (Campos, 1994). Desta forma, a preocupação em atuar em processos de melhoria torna-se visível em boa parte da literatura.

Segundo Barnes (1982), existem quatro enfoques que devem ser considerados no desenvolvimento de possíveis soluções de melhorias a processos. São eles: Eliminar todo trabalho desnecessário; Combinar operações ou elementos; Modificar a seqüência das operações; Simplificar as operações essenciais. Ainda segundo Barnes (1982), simplificar uma tarefa é planejar um meio que permita obter o mesmo ou melhor resultado sem gastar nada mais por isso.

Ostrenga et al. (1993) retratam que a visão de processo dá a empresa uma compreensão mais clara da sua eficácia na satisfação das necessidades do cliente e também na realização do seu trabalho. Uma razão para se executar uma análise do processo do negócio é o fato de se poder guiar programas de redução de custos e de tempos de ciclos, de melhoria da qualidade do processo ou outros esforços para melhorar o desempenho organizacional. A visão de processo fornece a conexão com o cliente e, a seguir, os processos são analisados e reprojetados para otimizar o valor para o cliente.

Soliman (1999) demonstra que o tempo e conseqüentemente o custo do mapeamento do processo são diretamente proporcionais com o número de níveis do mapeamento. Experiências têm demonstrado que a relação entre o nível do mapeamento e o custo do mapeamento pode ser aproximada a uma função linear.

Algumas técnicas de mapeamento do processo podem ser citadas, conforme representado a seguir:

− Fluxograma (Ritzman e Krajewski, 2004): representação visual de processos onde podem ser registrados, além das atividades e informações, os pontos de tomada de decisão.

− Blueprint (Fitzsimmons e Fitzsimmons, 2000): mapa ou fluxograma de todas as transações integrantes do processo de prestação de serviço;

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− Mapa de processo (Barnes, 1982): técnica para se registrar um processo de maneira compacta, através de alguns símbolos padronizados como operações, transportes, inspeções, esperas e estoques;

− Mapofluxograma (Barnes, 1982): representação do fluxograma do processo em uma planta de edifício ou na própria área em que a atividade se desenvolve;

− IDEF3 (Tseng et al., 1999): diagramas que representam a rede de “comportamentos” do cliente;

− UML (Booch et al., 2000): fluxograma que dá ênfase à atividade que ocorre ao longo do tempo;

− DFD (Alter, 1999): fluxo de informações entre diferentes processos em um sistema.

De acordo com Leal (2003), estas técnicas devem ser selecionadas de acordo com as características do processo e os objetivos do trabalho. Além disto, os mapas gerados não devem ser caracterizados como um fim, mas um meio factível para visualização de melhorias.

4. Análise do mapeamento de processos e do mapeamento de falhas

O mapeamento de processo tem a função de indicar a seqüência de atividades desenvolvidas dentro de um processo. Deve-se procurar conhecer estes processos, identificando os elementos, as atividades, os produtos e serviços e os padrões a eles associados. Conhecer os processos significa conhecer como os produtos/serviços são planejados, produzidos e entregues.

- Metas das atividades Ai (i = 1 até n) - Possíveis falhas que impedem Ai de atingir a meta - f1 - f2 - fn Atividade A1 Atividade A2 Atividade An Atividade A1 Atividade A2 Atividade An fn fn Mapeamento do processo Mapeamento da falha

- Cada falha f(i), com i = 1 até n, é mapeada, explicitando suas causas c(j).

cj

Figura 01 – A partir do momento em que as atividades do processo não atingem as metas, as falhas devem ser identificadas e mapeadas.

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Cada processo mapeado possui uma meta, que justifica sua criação e pondera a questão da agregação do valor. Porém, durante a execução normal do processo (conforme projetado no mapeamento de processo) alguns problemas podem ocorrer, impedindo que a metas estabelecidas sejam atingidas. Estes problemas podem ser classificados como falhas do processo, como demonstra a Figura 01.

Todo sistema ou processo, ao ser definido em seu mapeamento, é projetado para operar com sucesso, ou seja, atendendo suas metas. A falha é, portanto, o evento que impede esta operação de sucesso do sistema ou processo.

O mapeamento de falhas demonstra a formação de eventos que impedem os processos de atingir as metas definidas no mapeamento de processos. Pode-se dizer que as atividades possuem uma certa confiabilidade em atingir as metas propostas. Definindo esta confiabilidade como p, pode-se definir como 1-p a probabilidade da atividade não cumprir a meta. A probabilidade 1-p corresponde a probabilidade de ocorrência de falhas, como mostra a Figura 02. Confiabilidade da atividade = p Probabilidade de falhas = 1-p 1-p Falha Processo

Figura 02 – A confiabilidade das atividades mapeadas pode ser definida pela probabilidade da ocorrência de falhas

A Figura 03 representa um processo cotidiano e simplificado. A esquerda da figura está representado o mapeamento do processo. Cada atividade possui uma meta, devidamente alinhada com a meta geral do processo. No caso representado, a meta que caracteriza o café pode não ser atingida. Uma destas possibilidades é o fato do café sair fraco. Desta forma, esta falha passa então a ser mapeada, com suas causas e conexões devidamente registradas.

Acordar

Tomar banho

Preparar o café

Alimentar-se

Meta: café que agrade as pessoas, disposto na mesa.

Café fraco

Pó ruim

Quantidade de pó insuficiente

Receita de preparo errada

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Figura 03 – Mapeamento da falha “Café fraco”, que impede o cumprimento da meta estipulada à atividade “Preparar o café”

Uma diferença marcante entre o mapeamento de processos e o mapeamento de falhas reside na lógica empregada. O mapeamento de processos atua no encadeamento de atividades (ou mesmo operações), que estão no mesmo plano de análise. O ponto de início de um processo mapeado não é gerado pelas demais atividades do mapa. Da mesma forma, a relação entre os nós do mapeamento do processo não sugere a relação causa/efeito, mas sim um encadeamento seqüencial de atividades.

Já no caso do mapeamento de falhas, existe uma relação de causa/efeito entre os elos. Na Figura 04 pode-se observar que as falhas pertencentes ao plano são geradas a partir de causas presentes ao plano , que por sua vez são geradas por causas presentes no plano .

Atividades Plano Plano Plano Falhas Causas primárias Causas secundárias Plano Plano Plano

Figura 04 – O encadeamento de atividades em um mesmo plano (mapeamento de processo) e a relação de causa e efeito, em diferentes planos (mapeamento de falhas)

As atividades pertencentes ao plano podem ser conectadas, formando um processo lógico. Já no caso das falhas do plano , não existe a lógica de conexão de falhas entre si, por não representar uma lógica de encadeamento de eventos. O que ocorre é que as falhas do plano contribuem para o fracasso do processo encadeado no plano .

Desta forma, as causas representadas nos planos e não atuam diretamente no processo do plano , mas sim na geração das falhas que vão impactar o processo.

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XXVI ENEGEP - Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de 2006 7 ENEGEP 2006 ABEPRO c co c co c co e co e co c co c co c e c – cliente co – concessionária e - empreiteira co OU E Orçamento preliminar Orçamento final Projeto e Licitação

Execução da obra e ligamento da energia

Cliente seleciona empreiteira

Meta: energia elétrica disponível na casa do cliente

Figura 05 – Mapeamento do processo de solicitação de energia elétrica

O primeiro caso de aplicação proposto neste trabalho representa um mapeamento do processo de solicitação de um cliente para o fornecimento de energia elétrica até sua residência, conforme demonstrado na Figura 05. Este mapa foi desenvolvido com a finalidade de garantir a meta de universalização de energia proposta pela legislação brasileira. Neste mapa de processo têm-se representado as atividades executadas pela concessionária, empreiteira e o próprio cliente. A última etapa deste mapa representa o cliente recebendo a energia, após um encadeamento de atividades. Os resultados esperados para esta última etapa referem-se ao uso da energia por parte do cliente. Vale destacar que a lógica do processo permite a definição de possíveis caminhos. Na Figura 05, o início da fase de “Orçamento final” tem como ponto de partida duas opções: cliente aceita ou rejeita o orçamento inicial. Esta abertura de caminhos ramifica em atividades diferentes, que se unem em um ponto comum na fase de “Projeto e Licitação”.

Porém, alguns eventos podem impedir esta meta, como a falha “cabo interrompido”, mapeada na Figura 06, a qual ilustra a segunda aplicação proposta neste trabalho. Um cabo interrompido pode impedir que o cliente receba a energia em casa, ou em seu trabalho. Almeida et al (2005) afirma que este registro permite que a organização armazene todo o conhecimento gerado na análise da gênese de falhas. Da mesma forma que o gestor deve ter acesso a um conjunto de informações para tomada de decisões, eletricistas podem ser treinados a reconhecer falhas, causas e a lógica de conexão, ou seja, e relação de dependência causa/conseqüência.

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Figura 06 – Mapeamento da falha “cabo interrompido”

5. Conclusão

Este trabalho apresentou uma análise da integração entre o mapeamento de processo e o mapeamento de falhas. Esta integração é pouco abordada na literatura pertinente, o que justifica sua análise.

Pode-se concluir que o mapeamento de processo tem como objetivo criar uma apresentação visual dos processos, permitindo a combinação, simplificação, alteração de seqüência ou mesmo a eliminação de atividades. Já o mapeamento de falhas tem como objetivo registrar a gênese da falha, buscando eliminar sua ocorrência através da análise das conexões causa e efeito.

O mapeamento dos processos possibilita a identificação das metas atribuídas às atividades. Uma vez que estas metas não são cumpridas, em virtude da ocorrência de falhas, deve ocorrer o mapeamento de falhas a fim de se incrementar a confiabilidade do processo e seu valor agregado.

Através de dois casos práticos, demonstrou-se a aplicabilidade destes conceitos. O mapeamento do processo de solicitação de energia elétrica apresenta como uma das atividades esperadas a execução da ligação da energia ao cliente final. Porém, esta atividade pode não atender sua meta, mediante a ocorrência de diversos eventos, como a interrupção de um cabo. O mapeamento desta falha permite ao gestor a compreensão da gênese deste evento, no intuito de permitir um melhor gerenciamento de ações preventivas e, por conseqüência, garantir o sucesso da meta estabelecida no processo mapeado.

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