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APLICAÇÃO DE FERRAMENTAS DA QUALIDADE NO MÉTODO PDCA PARA MELHORIA CONTÍNUA: ESTUDO DE CASO NUMA EMPRESA FABRICANTE DE AUTOPEÇAS.

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Os Desafios da Engenharia na Era da Inovação

Anais do XV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial IX SEEMI - Seminário Estadual de Engenharia Mecânica e Industrial

APLICAÇÃO DE FERRAMENTAS DA QUALIDADE NO MÉTODO PDCA PARA MELHORIA CONTÍNUA: ESTUDO DE CASO NUMA EMPRESA FABRICANTE DE AUTOPEÇAS.

Maicon Bruno Ralene de Melo (1) (maiconbmelo@gmail.com), Maria Bernadete Pinto (2)

(mbernadete.home@gmail.com), Diego Jean de Melo(1) (diegojean_51@hotmail.com), Jorge Nei Brito (1) (brito@ufsj.edu.br)

(1)

Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) - DEMEC - Praça Frei Orlando, 170 - São João del-Rei - MG 36307-352

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Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) - DQBIO - Rodovia MG 443, km 7, Ouro Branco - MG 36420-00

RESUMO: O mercado competitivo exige das empresas cada vez mais qualidade, prazos e preços em seus produtos, cabendo à cada uma buscar as melhores formas de melhoramento dos seus processos produtivos. O presente estudo demonstra o quão fácil é a aplicação do método PDCA juntamente com algumas ferramentas estatísticas da qualidade, para a obtenção de resultados rápidos e eficazes nos processos de fabricação. O objetivo desse artigo é evidenciar, por meio de um estudo de caso, como a melhoria acontece de maneira clara e lógica. Identificou-se um problema de cavacos longos na célula de usinagem de uma empresa fabricante de autopeças, juntamente com a baixa vida útil da pastilha aplicada, definindo-se como meta a eliminação do cavaco longo e o aumento de no mínimo 60% da vida útil atual. A metodologia aborda a combinação dos conceitos das ferramentas estatísticas da qualidade com o ciclo PDCA. Deste modo, pode-se concluir que as ferramentas da qualidade e o ciclo PDCA, quando combinados tornam um poderoso instrumento de melhoria para os processos, alcançando e superando as metas estabelecidas na etapa de planejamento.

PALAVRAS-CHAVE: Ciclo PDCA, melhoria contínua, ferramentas da qualidade.

1. INTRODUÇÃO

O desenvolvimento dinâmico do ser humano implica em constante evolução intelectual, social, econômica e tecnológica. Com o acontecimento de mudanças tão rápidas, muitas empresas estão ameaçadas por vários motivos, obrigando-as a revisarem seus processos de maneira a atender os principais requisitos dos clientes em relação a preços, prazos e qualidade (CAMPOS, 2004).

Esse estudo aborda um meio rápido e eficaz de obter excelentes resultados durante um curto espaço de tempo. Conhecido como ciclo PDCA, foi desenvolvido por Walter Shewhart e

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aperfeiçoado por Edwards Deming. Ambos transformaram simples conhecimentos em métodos de fácil aplicação em qualquer setor.

A soma da metodologia PDCA com as ferramentas aplicadas à qualidade, formam um poderoso instrumento de desenvolvimento de processos. Isso possibilita a identificação rápida e organizada para a solução dos problemas.

Para evidenciar o uso do método e das ferramentas estatísticas, realizou-se um estudo de caso avaliando a utilização dos meios em um processo estudado e melhorado.

GONZALEZ (2006) apresenta os programas de melhora em duas divisões distintas: a melhoria revolucionária ou reengenharia e o molhamento contínuo.

De acordo com o autor, o processo de reengenharia promove mudanças radicais nos processos produtivos, gerando um impacto rápido, porém com uma demanda maior de recursos financeiros. Já o melhoramento contínuo é o oposto, ocorre mudança mais simples, porém com maiores frequências, gerando baixo risco e baixo investimento GONZALEZ (2006).

MESQUITA E ALLIPRANDINI (2003) dizem que hoje o ambiente, mercado, clientes, técnicas e metodologias encontram-se num dinamismo muito grande. As mudanças ocorrem rapidamente, e, para entrar nesse ritmo é primordial que se melhore continuamente.

Segundo CARPINETTI (2010) melhorar continuamente não é o suficiente para localizar prováveis falhas ou problemas no processo de produção. Para isso é preciso identificar os problemas prioritários, coletar os dados, fazer uma análise, buscar as causas-ráizes, planejar e implementar as ações para finalmente apurar os resultados.

De acordo com CARPINETTI (2010), o comportamento do processo pode ser representado pela Figura 1.

FIGURA 1. Etapas do controle de processos (CARPINETTI, 2010).

Para se alcançar os resultados planejados faz-se necessário recorrer a metodologias que trace um caminho lógico e apresente os passos para alcançar as melhorias. O método utilizado nesse artigo é o ciclo PDCA.

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Anais do XV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial 2. Ciclo PDCA.

Na década de 20, Walter Shewhart desenvolveu a metodologia do ciclo PDCA, entretanto a aplicação e disseminação do conceito deu-se através de Edwards Deming. Tal ciclo é um método gerencial de tomada de decisão para garantir o alcance das metas necessárias à sobrevivência de uma organização (WERKEMA, 2006).

O ciclo PDCA é composto por quatro etapas. A seguir tem-se a descrição das atividades deseenvolvidas em cada etapa segundo AGOSTINETTO (2006).

- Planejar (Plan): Etapa de identificação do problema, determinação de objetivos e metas,

definição do método utilizado, análise dos riscos, custos, prazos e recursos disponíveis.

- Executar (Do): Colocar em prática as atividades do plano de ação - estabelecendo

prioridades, determinação dos treinamentos no método, coleta dos dados para verificação do processo e comprometimento de todos os membros.

- Checar (Check): Verificação na execução do trabalho e comparação com os valores

pré-estabelecidos.

- Agir (Act) Realização de ações para correção de trabalhos cujo desvio padrão é

considerável, melhoria no sistesma e métodos.

Após a execução do ciclo PDCA e implementação das melhorias, o mesmo pode ser utilizado em uma segunda variação denominada SDCA. Neste caso a mudança acontecerá apenas na última fase do ciclo, fase P ("Plan"), sendo substituída pela fase S ("Standard").

2.1. Integração das ferramentas da qualidade no ciclo PDCA.

Segundo FALCONI (1992) a integração das fermentas da qualidade será feita através de quatro fases, em concordância com o ciclo PDCA.

2.1.1. Etapa P

A etapa P possui quatro fases conforme apresentado a seguir.

- Problema: identificação clara da meta e viabilidade da solução. - Observação: levantamento das características do problema.

- Análise: verificação das causas reais e delimitação dos aspectos negativos. - Plano de Ação: elaboração das ações sobre as causas principais.

As ferramentas sugeridas por FALCONI (1992) para serem utilizadas nesta etapa são apresentadas a seguir.

- Folha de Verificação: registram todos os dados coletados a partir de auditoria dos itens

verificados, de forma a proporcionar uma veracidade ao fato ocorrido.

- Diagrama de Pareto: são utilizadas para disposição de forma gráfica as principais

características da não conformidade, possibilitando o estabelecimento de metas quantitativas das causas.

- Histograma: utilizado de duas maneiras nesta etapa, como visualização do histórico dos

dados, viabilizando uma meta a ser buscada, ou verificação se o problema está ligado a outras causas.

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- Estratificação: são conhecidos todos os problemas, mas de forma mais detalhada

facilitando a visualização e análise das anomalias.

- Diagrama de Causa e Efeito: identificação das possíveis causas, estabelecendo uma

relação entre a causa e seus efeitos.

- 5W2H: utilizado neste momento como ferramenta que permite rápida identificação de

anomalias, bem como as soluções propostas necessárias a melhoria dos resultados. É uma sigla em inglês que significa: "o que", "como", "por que", "onde", "quando", "quem", "quanto".

2.1.2. Etapa D

Nesta fase acontecem treinamentos e execução das atividades, podendo ainda haver utilização do Gráfico do Controle, para verificação da efetividade das ações. A ferramenta sugerida por FALCONI para ser utilizada nesta etapa é o Gráfico de Controle.

- Gráfico de Controle: usado quando todas as medidas pré-estabelecidas estão reduzindo o

problema e o processo se tornando mais estável dentro do período proposto de redução do mesmo.

2.1.3. Etapa C

Nesta etapa ocorre a análise dos resultados das metas pré-estabelecidas no plano de ação. As ferramentas sugeridas por FALCONI (1992) para serem utilizadas nesta etapa são o Gráfico de Controle e o Diagrama de Pareto.

- Gráfico de Controle: usado quando todas as medidas preestabelecidas estão reduzindo o

problema e o processo se tornando mais estável dentro do período proposto de redução do mesmo.

- Diagrama de Pareto: os gráficos desta etapa devem servir de comparativo com os feitos

anteriormente, sendo verificada a efetividade das ações, e se houve redução de não conformidades.

2.1.4. Etapa A

Nesta fase acontece a padronização, cujo objetivo é a prevenção contra o reaparecimento dos problemas e incorporação de métodos à prova de erros.

3. METODOLOGIA

3.1 Descrição do Estudo de Caso

Este estudo foi realizado em uma indústria de autopeças na cidade de Lavras - MG, com uma equipe multifuncional, cujo objetivo era diminuir o comprimento do cavaco gerado na usinagem de uma peça. Além disso, desenvolver uma nova pastilha de usinagem com performance superior.

Identificado o problema, foi solicitado a presença de fornecedores com o objetivo de escolher uma pastilha que melhor atendia os parâmetros e condições de usinagem.

Na Tabela 1 tem-se as condições e parâmetros de usinagem. Na Figura 2 tem-se a pastilha utilizada atualmente para a usinagem das peças.

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TABELA 1. Condições e parâmetros empregados na usinagem das peças. Condições e parâmetros

Rotação (RPM)

Velocidade de corte (m/mim) Diâmetro usinado Aresta Material usinado Dureza (HB) Refrigeração 3500 275 25 1 Aço forjado 160/190 Não

FIGURA 2. Pastilha TNMG 160412-NM9 WPP30. Fonte: Autor.

Na Tabela 2 tem-se os dados sobre a pastilha atual empregada na usinagem das peças. Na Figura 3 tem-se a pastilha proposta para uma melhoria na usinagem das peças.

Na Tabela 3 tem-se os dados da pastilha proposta para uma melhoria na usinagem das peças. Uma vez identificado a pastilha ideal para os parâmetros e condições estabelecidas, deu-se início ao teste para posteriormente avaliar os resultados.

TABELA 2. Códigos da pastilha de usinagem TNMG 160412-NM9 WPP30. Pastilha atual

Código interno Código ISO

78-00399/0058 TNMG 160412-NM9 WPP30

FIGURA 5. Pastilha TNMG 160412 SA UE 6105. Fonte: Autor. TABELA 3. Códigos da pastilha TNMG 160412 SA EU.

Pastilha Proposta Código interno

Código ISO

-

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3.2 Aplicação do ciclo PDCA e das ferramentas da qualidade.

O desenvolvimento deste estudo foi realizado através da aplicação de algumas ferramentas da qualidade e do ciclo PDCA. O método permite uma boa organização das ideias, fácil compreensão e utilização das ferramentas.

3.2.1 Etapa P

3.2.1.1 Identificação do problema

Através de um levantamento feito in loco, constatou-se no processo de usinagem, a formação de um cavaco muito comprido e espeço. A medida que se aumenta o número de fitas geradas pelo contato da ferramenta com a peça, ocorre a formação de "ninhos", dificultando-se o escoamento para a saída da máquina, Figura 4.

FIGURA 4. Ninhos de cavaco gerado pela pastilha TNMG 160412-NM9 WPP30. Fonte: Autor.

Como a usinagem é realizada a seco, ou seja, sem fluido de corte, este cavaco gerado sai a altas temperaturas e com extremidades cortantes, colocando a segurança do operador em risco, mesmo com o uso de todos os EPIs exigidos por segurança.

Outro ponto identificado foi a queda da vida útil da ferramenta TNMG 160412-NM9 WPP30 no ano de 2015, se comparado com a média obtida no ano anterior.

3.2.1.2 Observação do problema

Uma vez identificado o problema viu-se a necessidade de realizar um acompanhamento do caso para uma melhor abordagem na etapa de análise. Durante o mês de Julho do corrente ano, observou-se o mesmo comportamento do cavaco, isto é longas fitas sendo geradas em expirais, como mostrado na Figura 5.

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De acordo com a norma IAS 16 (Banco Central do Brasil, 2006) a definição de vida útil é dada de acordo com as descrições a seguir.

- Período durante a qual uma entidade espera que um ativo esteja disponível para uso. - Número de unidades de produção, ou semelhantes, que uma entidade espera obter do ativo.

Fazendo o levantamento do histórico de vida útil da pastilha atual, pode-se identificar uma queda na média durante o ano de 2015, tendo como base de comparação o comportamento da vida média obtido no ano de 2014.

Na Figura 6 tem-se comportamento da vida útil da pastilha TNMG 160412-NM9 WPP30 por mês no decorrer dos meses de 2015, incluindo a média 2015, e a média 2014 para critério de comparação.

FIGURA 6. Comportamento da vida útil da pastilha por mês. Fonte: Autor. 3.2.1.3 Análise do problema

Nesta fase do planejamento reuniu-se os membros da equipe multifuncional para o levantamento das possíveis causas do problema. Utilizando-se da técnica de Brainstorming, (tempestade de ideias), levantou-se as principais causas que foram organizadas no Diagrama de Causa e Efeito, Figura 7, para posteriormente implementação do plano de ação. As causas apresentadas no diagrama de causa e efeito, foram lançadas no plano de ação.

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Anais do XV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial 3.2.1.4 Elaboração do plano de ação

Após a definição das prováveis causas do problema, iniciou-se a elaboração do plano de ação utilizando-se outra ferramenta da qualidade chamada 5W2H, Quadro 1.

QUADRO 1. Aplicação da ferramenta da qualidade 5W2H. Fonte: Autor. O que fazer (what) Porque fazer

(why)

Como fazer (how)

Quando fazer (when)

Quem vai fazer (who)

Quanto custa fazer (how much) Desenvolver um

novo modelo de pastilha, com saída

de cavacos mais agreciva, para as condições de usinagem. Pois está gerando cavacos longos durante a usinagem da peça. Solicitar uma pastilha para teste e realizar o teste. No início da terceira semana do mês de julho. Maicon, Reinaldo e Mateus. Não há custos envolvidos nesta ação. Desenvolver um novo modelo de pastilha, que atenda as especificações da ação anterior, além

de apresentar melhor performance de usinagem. Pois está ocorrendo desgaste prematuro da pastilha. Solicitar uma pastilha para teste e realizar o teste. No início da terceira semana do mês de julho. Maicon, Reinaldo e Mateus. Não há custos envolvidos nesta ação. 3.2.2 Etapa D

Colocado o plano de ação em prática, na etapa de ação/execução buscou-se respeitar as datas e atividades previstas no planejamento, fazendo em paralelo o follow-up de cada pessoa responsável por implementar a ação.

3.2.3 Etapa C

Nesta etapa comparou-se os dados obtidos das pastilhas, antes e após a substituição, por meio da folha de verificação e reuniões.

3.2.4 Etapa A

A padronização ocorreu-se na medida que em que se validou o teste. Com isso foi realizado a compra de um lote piloto de pastilhas para a execução de um teste de estabilidade.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos e apresentados foram rápidos e eficientes. Como pode ser observado na Figura 7, o resultado gerado pelo teste da pastilha proposta TNMG 160412 SA UE 6105, em relação ao cavaco de usinagem, fez-se evidente o quanto melhor saiu o comprimento do cavaco. Nota-se que com esse comprimento de cavaco, não ocorre a formação de "ninhos", como apresentado na Figura 5. Isso facilita o fluxo de produção, pelo fato do operador não ter que dispor do seu tempo de produção para desobstruir a saída de cavado.

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Como descrito no plano de ação apresentado, havia-se a traçado o objetivo de melhoria da vida da ferramenta de no mínimo 60%.

FIGURA 7. Cavaco de usinagem após o teste com a nova pastilha (ARQUIVO PESSOAL, 2015).

Observando a Figura 9 tem-se uma melhoria de 88% em relação a pastilha anterior, o que representa um grande percentual, levando em consideração que esse valor tem impacto direto no consumo desse item, ou seja, uma redução de 88% no consumo da pastilha para esse processo de usinagem.

FIGURA 9. Melhoria da vida útil entre as pastilhas atual e proposta. Fonte: Autor.

Pode ser observado que a coesão entre os resultados obtidos, metas e indicadores são fatores determinantes para a geração de resultados sólidos e positivos para a empresa, como afirma JUNIOR (2012), em que cita o quão importante é o PDCA para alcançar melhoria contínua.

O presente estudo foi obtido da avaliação de apenas uma pastilha testada. Cabe agora a avaliação dos resultados pela empresa e consequente aprovação dos mesmos. Após feito isso, mediante a solicitação ao setor de compras, pede-se um lote piloto de pastilhas, que varia em torno de 30 peças, para que haja continuidade da melhoria, podendo ser observados outros pontos através de um teste de estabilidade.

Por conseguinte, para futuras pesquisas sugere-se que se obtenha um número maior de dados e sejam aplicadas mais ferramentas tais como CEP - Controle Estatístico de Processo, FMEA – Análise do módulo e efeito de falha e 5S.

5. CONCLUSÃO

Neste trabalho foi apresentado a importância de melhorar de maneira contínua os processos, e particularmente, insumos utilizados de forma geral para garantir a produção de produtos com qualidade e segurança.

12% 88% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Per ce n tu al d e m e lh o ri a Atual Proposta

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Por meio da revisão bibliográfica apresentada, ficou claro a importância da melhoria contínua e o meio de se atingir o tão desejado melhoramento constante.

O método apresentado é o ciclo PDCA, e algumas ferramentas de qualidade, que por sinal não houve a utilização de todas, apenas o diagrama de Ishikawa e a técnica 5W2H. Esse ciclo é prático e eficaz, apontando etapas a serem seguidas para que seja possível identificar os prováveis problemas, priorizá-los, buscar soluções e padroniza-los.

No estudo de caso pôde ser observado a aplicação dessas ferramentas assim como as fases do PDCA.

Esse método e essas ferramentas são simples elementos que não dependem de um conhecimento técnico específico para serem aplicados, permitindo a utilização por toda a organização, promovendo a disseminação da cultura de melhoria contínua a todos os níveis.

Com isso pode-se concluir que a melhoria contínua é um processo fundamental no interior de qualquer organização. Elementos simples e eficientes foram apresentados neste trabalho, indicando que qualquer empresa pode adotar essa metodologia e alcançar excelentes resultados.

6. REFERÊNCIAS

AGOSTINETTO, J. S. Sistematização do Processo de Desenvolvimento de produtos, melhoria contínua e desempenho: o caso de uma empresa de autopeças. 2006. 121 p. Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, São Carlos.

CAMPOS, V. F. TQC: Controle de qualidade total (no estilo japonês). Belo Horizonte: Fundação Christiano Ottoni, 1992.

CARPINETTI, L. C. R. Gestão de Qualidade: conceitos e técnicas. São Paulo: Atlas, 2010.

FALCONI, V.: TQC: Controle de Qualidade Total (no estilo japonês). Belo Horizonte: Desenvolvimento Gerencial, 1992.

GONZALES, R. V. D. Análise exploratória da prática da melhoria contínua em empresas fornecedores do setor automobilístico e de bens de capital certificados pela norma ISO 9001:2000. 2006. 213 p. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) - Universidade de São Paulo.

MESQUITA, M.; ALLIPRANDINI, D. H. Competências essenciais para melhoria contínua na produção: estudo de caso em empresas na indústria de autopeças. Gestão & Produção, Vol. 10, N. 1, PP 17-33, São Carlos, UFScar, 2003.

TRIVELLATO, A. A. Aplicação das sete ferramentas básicas da qualidade no ciclo PDCA para melhoria contínua: estudo de caso numa empresa de autopeças. 2010. 72 p. Trabalho de Conclusão de Curso – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010.

WERKEMA, M. C. C. As ferramentas da Qualidade no Gerenciamento de processos. Belo Horizonte: Editora de Desenvolvimento Gerencial, 1995.

VIEIRA, S. Estatística para a qualidade: recurso eletrônico. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012.

7. DIREITOS AUTORAIS.

Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo das informações contidas neste artigo.

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