aplicaÇÃo integrada de ferramentas da qualidade...

APLICAÇÃO INTEGRADA DE

FERRAMENTAS DA QUALIDADE NO

TRATAMENTO DOS DEFEITOS DO

CORDEL DETONANTE NP-10: ESTUDO

DE CASO EM UMA EMPRESA DE

EXPLOSIVOS

Mateus Eca Souza (UFBA )

[email protected]

Isabel Sartori (UFBA )

[email protected]

Marcelo Embirucu de Souza (UFBA )

[email protected]

A indústria de explosivos está inserida em um contexto produtivo de

alto nível de controle, onde, por um lado, os clientes requisitam

produtos seguros e de alta qualidade e pelo outro, a legislação impõe

sanções como limites de armazenamento e transporte de produtos. O

presente artigo insere-se na vertente de requisição de produtos seguros

e de alta qualidade e propõe-se a apresentar os resultados da

aplicação de ferramentas da qualidade no tratamento dos defeitos do

cordel detonante NP10. O método de desenvolvimento utilizado foi o

estudo de caso sustentado pelo modelo de pesquisa exploratória, onde

aplicaram-se integradamente cinco ferramentas da qualidade. Através

da aplicação da metodologia os defeitos gramatura baixa e

descontinuidade de nitropenta no cordel mostraram-se os mais

recorrentes e, por isso, foram considerados prioritários para o estudo.

As causas para estes defeitos, bem como as propostas de ações de

melhoria, concentraram-se nas categorias de matéria prima e

máquina. Concluiu-se, de um modo geral, que a empresa estudada

possui um sistema de controle de qualidade bastante rigoroso,

entretanto o estudo realizado apontou pontos de melhoria relacionados

às áreas de aquisição e beneficiamento de matéria prima e inspeção e

manutenção de maquinário.

Palavras-chaves: Ferramentas da Qualidade, Indústria de Explosivos,

Defeitos de Produtos, Cordel Detonante

XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10

Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.



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1. Introdução

Algumas décadas atrás, precisamente na época entre as duas guerras mundiais, as indústrias

adotavam um modelo produtivo que se sustentava na produção altamente padronizada e de

grande escala. Nessa época, além da incipiente diferenciação de processos e produtos,

também não se encontravam registros de estudos aprofundados na área da qualidade, e as

atividades relacionadas a esta área eram basicamente realizadas através de inspeções (JURAN

e GRYNA, 1991; SLACK et al., 1999; TRIVELLATO, 2010).

Atualmente, para a maioria das empresas, a qualidade é considerada pré-requisito básico de

sobrevivência e os processos e técnicas de controle associados a esta área estão cada vez mais

sofisticados. O que se tem verificado nos últimos anos é uma crescente busca das

organizações por sistemas produtivos que enfoquem na diferenciação dos processos e

produtos e que consigam promover aumentos reais nas margens de lucro, sem que isto afete a

qualidade final dos produtos. Entretanto, sabe-se que para o alcance de tal objetivo essas

empresas precisam se tornar cada vez mais “enxutas” e “limpas”, produzindo produtos com

custos cada vez mais baixos e mantendo ou elevando a qualidade dos seus sistemas

produtivos (DI SERIO e DUARTE, 2005).

É nesse contexto, marcado pela crescente competitividade e constante mudança das

necessidades dos consumidores, que a gestão da qualidade e suas ferramentas aparecem como

um sistema fundamental de sustentabilidade e prosperidade para as organizações produtivas.

Em alguns ramos empresariais, como as indústrias de alimentos e de explosivos, a qualidade

representa muito mais do que adequação às especificações e satisfação do cliente, pois ela é

encarada também como fator crítico de segurança, uma vez que os produtos finais dessas

indústrias podem representar sérios riscos à saúde humana. Diante desta perspectiva, os

setores de controle de qualidade dessas empresas precisam sempre estar bem estruturados, e

também munidos de ferramentas que os ajudem a planejar, implantar e monitorar todos os

processos, para que, dessa forma, o produto final seja seguro e ao mesmo tempo possua

integridade nas suas características funcionais (FILHO, 2009; RAMOS, 2008).

Diante da importância indiscutível da qualidade de produtos e processos, principalmente nos

ramos empresarias supracitados, este artigo se propõe a apresentar os resultados da aplicação

integrada de ferramentas da qualidade no tratamento dos defeitos relacionados a um tipo de

cordel detonante, produto final do processo produtivo aqui utilizado como estudo de caso,



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denominado pelo código NP10. De forma mais específica este artigo objetiva aplicar de forma

integrada e sequencial as ferramentas Folha de Verificação de Frequência, Gráfico de Pareto,

Brainstorming, Diagrama de Causa e Efeito e FMEA de Produto, buscando identificar os

defeitos mais frequentes observados no cordel detonante e suas respectivas causas e, a partir

disso, propor ações de melhoria.

A organização do artigo tem como primeira etapa a fundamentação teórica com assuntos

pertinentes ao tema, seguida pela explanação do método de desenvolvimento do estudo,

apresentação e discussão dos resultados do estudo de caso, conclusões e propostas de

trabalhos futuros.

2. Fundamentação teórica

2.1. Ferramentas básicas da qualidade

As ferramentas básicas ou clássicas da qualidade nasceram da necessidade de solucionar

problemas e monitorar processos, tendo como principal diretriz a melhoria dos processos

operacionais das organizações. São sete as chamadas ferramentas básicas ou clássicas da

qualidade (Miguel, 2001): Gráfico ou Diagrama de Pareto; Folha de Verificação de

Frequência; Diagrama de Causa e Efeito; Fluxograma; Histograma; Gráfico Linear; e Cartas

de Controle.

Dentre as sete ferramentas básicas ou clássicas da qualidade, este artigo utilizou três delas:

Folha de Verificação de Frequência; Gráfico de Pareto; e Diagrama de Causa e Efeito. Foi

utilizada também a ferramenta Brainstroming, que, apesar de não ser considerada uma

ferramenta básica ou clássica da qualidade, é considerada uma ferramenta de apoio às

atividades de investigação, podendo assim ser considerada uma ferramenta da qualidade

(SEBRAE, 2005).

2.2. FMEA

Kondrasovas (2010) aponta a FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) como uma

ferramenta poderosa para as atividades de desenvolvimento de processo e produto, tendo

como função evidenciar possíveis problemas em um produto ou processo, definir as suas

causas, inferir os efeitos que tais problemas gerarão e estabelecer ações de melhoria.



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Os autores costumam citar dois tipos de FMEA, uma relacionada ao produto e outra

relacionada ao processo, e alguns especialistas da área da administração têm utilizado a

FMEA para procedimentos administrativos, criando assim um terceiro tipo para esta

ferramenta. A análise e os formulários aplicados são os mesmos para os três casos, sendo a

única diferença o objetivo em sua utilização (TOLEDO e AMARAL, 2005).

3. Metodologia

3.1. Bases do método de pesquisa aplicado

O desenvolvimento deste artigo é subsidiado, do ponto de vista metodológico, pelo método de

estudo de caso, e entende-se por estudo de caso “uma investigação empírica que investiga um

fenômeno contemporâneo dentro do seu contexto de vida real, especialmente quando os

limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definidos” (YIN, 2001).

O método científico utilizado foi o dedutivo, preconizado por Descart, Leibniz e Spinoza, no

qual é defendido que apenas a razão possui a capacidade de condução direta à verdade, e à

conclusão de qualquer coisa precede um diagrama de raciocínio lógico que leve de um campo

de análise geral para um específico (GIL, 1999; LAKATOS e MARCONI, 1993).

A forma de abordagem da pesquisa sobre o problema em estudo enquadra-se nas categorias

de pesquisa quantitativa e qualitativa, pois são utilizados recursos de natureza estatística e

também são apresentados modelos de relações entre elementos de características objetivas e

subjetivas (SILVA e MENEZES, 2001).

Do ponto de vista do objetivo da pesquisa, este estudo assume um padrão de pesquisa

exploratória, pois tem como objetivo uma maior aproximação e entendimento do problema,

com o intuito de torná-lo explícito ou desenvolver hipóteses (GIL, 1991).

3.2. Procedimentos metodológicos da pesquisa

Antes da definição e aplicação das ferramentas da qualidade, foi feita uma breve sondagem do

cenário produtivo onde seria aplicado o estudo, com o objetivo de observar o processo de

fabricação do cordel detonante NP10, bem como as técnicas utilizadas no controle de

qualidade desse produto, obtendo dessa forma um panorama geral do processo que permitiu o

esboço do plano de desenvolvimento do estudo. Após essa sondagem do processo foram

aplicadas, de forma integrada, cinco ferramentas da qualidade (a lista de verificação de



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frequência; o gráfico de Pareto; o brainstorming; e o diagrama de causa e efeito e o FMEA de

produto). A escolha dessas ferramentas justifica-se pelo fato do elevado grau de correlação

que as mesmas possuem uma com as outras permitindo uma estruturação mais eficiente da

lógica de resolução do problema abordado. Os passos procedimentais ou etapas para a o

desenvolvimento do estudo e concretização do objetivo estão descritos abaixo e ilustrados na

figura 1.

a) Etapa 1 - Registro das ocorrências de defeitos do produto final (cordel detonante)

- Utilizou-se uma folha de verificação de frequência para registrar as ocorrências de

defeitos no produto final durante um período de 50 dias, começando no dia 01 de

outubro de 2012 e terminando no dia 20 de novembro de 2012;

b) Etapa 2 - Seleção dos defeitos prioritários pela regra 80/20 - Utilizou-se a

ferramenta gráfico de Pareto para expressar graficamente os resultados da folha de

verificação e para determinar os defeitos prioritários de acordo com a regra 80/20;

c) Etapa 3 - Definição das causas potenciais para os defeitos prioritários - Foram

utilizadas as ferramentas da qualidade brainstorming e diagrama de causa e efeito para

definir e projetar as possíveis causas para os defeitos prioritários estabelecidos pela

regra 80/20. O brainstorming escolhido foi o não estruturado e as sessões duraram 15

minutos para cada setor, quais sejam (figura 2): nitração e tratamento; secagem e

tratamento; fiação e seleção; e extrusão e rebobinagem. Os funcionários escolhidos

foram os encarregados das fases de produção e os líderes de setor;

d) Etapa 4 - Estabelecimento de ações de melhoria para o tratamento dos defeitos

prioritários - Utilizou-se a ferramenta FMEA de produto para o registro documental

do resultado da aplicação das ferramentas anteriores e para propor ações de melhoria

para a linha produtiva do cordel detonante NP10.



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Figura 1 - Integração e fluxo de informação entre as ferramentas utilizadas

Fonte: Elaborada pelos autores.

4. Estudo de caso

4.1. Caracterização do processo de fabricação do cordel detonante NP10

Utilizando-se as informações colhidas na etapa de sondagem, foi possível elaborar um

panorama geral dos processos envolvidos na fabricação do cordel detonante NP10. O

processo de fabricação e os pontos de controle de qualidade da linha de produção podem ser

representados pela figura 2.



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Figura 2 - Etapas do processo de fabricação do cordel detonante NP10


Através da figura 2 percebe-se que existem quatro pontos de controle de qualidade, além do

teste final de cartas. O primeiro ponto de controle refere-se à validação dos lotes de nitropenta

seca, em relação às especificações do produto. Neste ponto de controle os laboratórios

realizam os testes de acidez, umidade e gramatura da nitropenta. O segundo ponto de controle

situa-se após a etapa de fiação da nitropenta com polipropileno, e tem como função observar e

separar segmentos de cordéis que possuam defeitos como estrangulamentos ou

descontinuidades. No terceiro ponto de controle são observados defeitos do cordel no

processo de rebobinagem, que é o processo que gera os carretéis de cordéis. Neste ponto

busca-se, a olho nu, identificar irregularidades na cápsula envoltória de PVC [poli (cloreto de

vinila)] que cobre o cordel. Na quarta etapa do controle de qualidade são verificadas amostras

dos carretéis produzidos para verificar se a espessura do PVC e o diâmetro do cordel estão

dentro das especificações do produto. Após todos estes procedimentos de controle da

qualidade ainda é realizado um teste final chamado de “teste de cartas”, que é um ensaio

destrutivo que avalia uma amostra de cada lote final, atestando se os cordéis destes lotes

possuem ou não a capacidade de cumprir suas funções com segurança.



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4.2. Resultados e discussões da aplicação integrada das ferramentas da qualidade

4.2.1. Lista de verificação de frequência

Durante 50 dias foram registrados os defeitos observados pela equipe de controle de

qualidade. O resultado desta observação pode ser observado na figura 3.

Figura 3 - Folha de verificação de frequência dos defeitos no cordel detonante NP10

Folha de Verificação de Frequência

Problema: Defeitos no produto final cordel detonante NP10 Período: 1 mês e 20 dias Processo: Fabricação do cordel detonante NP10 Responsável: Sr. Rafael Barbosa Período: 01/10/2012 a 20/11/2012 Total de itens produzidos: 1.285.013,00 m

Tipo de Defeito Frequência Total

Gramatura do cordel Baixa ///// ///// ///// ///// //// 24

Descontinuidade da nitropenta no cordel ///// ///// //// 14

Fio de polipropileno quebrado // 2

Contaminação hídrica do cordel nu / 1

Cordel amassado / 1

Cordel com diâmetro abaixo do limite / 1

Cordel com diâmetro acima do limite // 2

PVC rasgado /// 3

PVC furado / 1

TOTAL 49


A lista de verificação de frequência apresentou uma soma de defeitos registrados pelo

controle de qualidade igual a quarenta e nove, sendo que dois dos defeitos, gramatura baixa e

descontinuidade da nitropenta no cordel, destacaram-se em relação aos outros como aqueles

de maior ocorrência: a gramatura baixa com vinte e quatro ocorrências; e a descontinuidade

da matéria-prima com quatorze ocorrências.

4.2.2. Gráfico de Pareto

Através dos resultados obtidos com a aplicação da lista de verificação de frequência foi

possível construir um gráfico de Pareto que permitiu uma análise mais criteriosa acerca dos



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defeitos. A figura 4 mostra o gráfico de Pareto para as ocorrências dos defeitos e suas

respectivas frequências acumuladas, além de representar o critério de análise da regra 80/20.

Figura 4 - Gráfico de Pareto e regra 80/20 para os defeitos do cordel detonante NP10


Como colocado anteriormente, através da regra 80/20 foi possível elencar gramatura do cordel

baixa e descontinuidade da nitropenta no cordel como os defeitos prioritários, pois eles

representaram 77,55% das ocorrências e juntos equivaleram a 22,45% dos tipos de defeitos

listados. Assim, através dos resultados da lista de frequência e do gráfico de Pareto, os

defeitos prioritários a serem analisados pelas ferramentas brainstorming, diagrama de causa e

efeito e FMEA de produto foram delimitados.

Nesse ponto do estudo, para um melhor entendimento dos resultados, é importante descrever

com um pouco mais de detalhe os defeitos prioritários definidos no diagrama de Pareto. O

defeito gramatura baixa ocorre quando a quantidade de nitropenta por metro de cordel

encontra-se abaixo do limiar especificado no projeto do produto. Já a descontinuidade de

nitropenta no cordel está relacionada a defeitos denominados no “chão de fábrica” como

“gargantinha” e “cordinha”. A “gargantinha” ocorre quando existe uma falta pontual de

matéria-prima no cordel, enquanto que a “cordinha” ocorre quando existe uma falta ou

diminuição prolongada de matéria-prima no cordel detonante.



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Dentro do contexto deste estudo é importante citar também que a empresa proprietária do

processo produtivo aqui investigado possui uma meta de perda de produção mensal igual ou

menor do que 2% e, segundo os responsáveis pela produção, a grande incidência dos defeitos

supracitados vinha contribuindo muito para o insucesso no alcance dessa meta. Desta forma,

um estudo mais aprofundado acerca das causas desses defeitos ganha ainda mais importância.

4.2.3. Brainstorming

Uma sessão de brainstorming não estruturado foi realizada com os encarregados e líderes dos

setores de nitração, secagem, fiação e seleção, e extrusão e rebobinagem. Cada sessão durou

15 minutos e o objetivo foi elencar as possíveis causas para os defeitos prioritários gramatura

baixa e descontinuidade de nitropenta no cordel. Os resultados das sessões de brainstorming

estão mostrados no quadro 1.

Quadro 1 - Resultados das sessões de brainstorming


No processo de estruturação e avaliação das anotações decorrentes do brainstorming,

observou-se que algumas causas elencadas possuíam fator gerador, ou seja, eram causas que

têm como efeito outras causas. Esse tipo de situação, até certo ponto, é benéfico para o

estudo, pois promove uma maior ramificação do diagrama de causa e efeito e,



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consequentemente, uma ampliação do campo de análise. Essas causas estão demonstradas no

quadro 2.

Quadro 2 - Resultado da estruturação e avaliação das anotações decorrentes do brainstorming


Apesar de ser sabido que esses fatores geradores podem também ser desmembrados, se

tornando assim efeitos de outras causas, este estudo julgou suficiente a amplitude do campo

de análise construída. Outro ponto importante do resultado do brainstorming foi a

especulação acerca das causas potenciais. A partir das suas experiências na fabricação, os

funcionários participantes do brainstorming elencaram as causas relacionadas à matéria-prima

como as que mais contribuíam para o defeito gramatura baixa, enquanto que para o defeito

descontinuidade de nitropenta no cordel os participantes elegeram o maquinário como o

principal fator de influência. A partir dos resultados obtidos das sessões de brainstorming se

fez necessário um modelo de análise e apresentação mais categorizado que permitisse uma

melhor visualização da situação e, consequentemente, uma forma mais efetiva para identificar

os pontos de melhoria. Partindo dessa necessidade, foram utilizados diagramas de causa e

efeito para apresentar os resultados do brainstorming de maneira categorizada.



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4.2.4. Diagramas de causa e efeito

As figuras 5 e 6 mostram os diagramas de causa e efeito para os defeitos gramatura baixa e

descontinuidade de nitropenta no cordel, respectivamente.

Figura 5 - Diagrama de causa e efeito para o defeito gramatura baixa




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Figura 6 - Diagrama de Causa e Efeito para o defeito descontinuidade de nitropenta no cordel


Observando os diagramas de causa e efeito, nota-se que para o defeito gramatura baixa no

cordel detonante a maior concentração de causas ocorre na categoria matéria-prima. Assim, é

possível inferir que essa categoria representa um fator crítico de controle e as causas

associadas a ela são consideradas prioritárias. Em se tratando do defeito descontinuidade de

nitropenta no cordel, a maior concentração de causas está associada à categoria máquina, o

que nos permite realizar uma inferência similar àquela utilizada na análise do defeito

gramatura baixa. Como se pode notar, a análise oriunda do diagrama de causa e efeito está em

consonância com o que se extraiu no brainstorming: matéria-prima e maquinário são as

categorias que possuem mais fatores que estão fortemente relacionados aos defeitos

prioritários.

4.3. Resultados e discussões da aplicação da ferramenta FMEA

A pesquisa realizada contemplou ainda o preenchimento do formulário FMEA e o estudo e

análise dos seus resultados. A figura 7 representa o formulário FMEA para os defeitos

gramatura baixa e descontinuidade de nitropenta no cordel.



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Figura 7 - Formulário da FMEA de produto para o cordel detonante NP10


Analisando o formulário FMEA de produto acima é possível observar que as causas para os

defeitos foram aquelas associadas às categorias matéria-prima, para o defeito gramatura baixa,

e maquinário, para o defeito descontinuidade de nitropenta no cordel, pois estas categorias

foram consideradas fatores críticos de controle, de acordo com os resultados de brainstorming

e diagrama de causa e efeito apresentados anteriormente. Observou-se também que o defeito

descontinuidade de nitropenta no cordel possui prioridade no seu tratamento, pois alcançou

um RPN (Risk Priority Number, número de prioridade de risco, R na figura 7) oito pontos a

mais do que o defeito gramatura baixa e, além disso, obteve o dobro da pontuação no índice

de severidade (S na figura 7), alcançando oito pontos, enquanto o defeito gramatura baixa

alcançou quatro pontos. Essa severidade elevada do defeito descontinuidade de nitropenta no

cordel pode ser explicada pelo efeito que o mesmo pode causar: o corte de fogo na utilização

do cordel pode parar o funcionamento do sistema que o utiliza, e atrapalhar o cronograma de

atividades do processo no qual este sistema está inserido e, com isso, contribuir para a

insatisfação do cliente. Os índices de ocorrência (O na figura 7) foram considerados baixos

em ambos os defeitos, um ponto para descontinuidade de nitropenta no cordel e dois pontos

para gramatura baixa da nitropenta. Já os índices de detecção (O na figura 7) foram



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considerados moderados em ambos os defeitos, quatro pontos para baixa gramatura da

nitropenta e cinco pontos para descontinuidade de nitropenta no cordel. Em se tratando das

ações de melhoria para cada defeito, ficou estabelecida, para a gramatura baixa, a inserção de

um controle de granulometria para a nitropenta, a compra de fluidizadores de melhor

qualidade e a criação de um controle de vencimentos de prazo de validade da matéria-prima,

ou seja, uma melhoria geral na aquisição e tratamento da matéria-prima. Já para o defeito

descontinuidade de nitropenta no cordel, foram propostas ações de melhoria relacionadas ao

maquinário fabril. As ações de melhoria propostas foram: realizar inspeções visuais diárias

para a averiguação da situação física dos equipamentos; e adquirir equipamentos mais

modernos.

Como se pode notar, a aplicação da FMEA representou a síntese de todo estudo apresentado

e, além disso, complementou o objetivo do estudo, propondo ações de melhoria. O formulário

FMEA também concebeu o registro documental dos principais resultados do presente estudo,

que poderá ser utilizado como dados de entrada para estudos futuros.

4.4. Síntese dos resultados da aplicação integrada das cinco ferramentas

Realizando-se uma síntese dos resultados da aplicação das cinco ferramentas, observa-se que

a folha de verificação e o gráfico de Pareto permitiram o registro das ocorrências e a

classificação dos defeitos gramatura baixa e descontinuidade de nitropenta no cordel como os

defeitos mais recorrentes. O brainstorming e o diagrama de causa e efeito elencaram e

demonstram as causas possíveis associadas aos defeitos priorizados pelo gráfico de Pareto

utilizando a regra 80/20. A aplicação destas duas ferramentas também demonstrou as

categorias matéria-prima e maquinário como fontes de causas principais para os defeitos

gramatura baixa e descontinuidade da nitropenta, respectivamente. Por fim, utilizando-se de

todos os dados coletados e das análises através das outras ferramentas, a aplicação da FMEA

de produto concluiu o estudo de caso estabelecendo os níveis crítico e prioritário de cada

defeito, propondo ações de melhoria e elencando os responsáveis para a realização destas

ações.

5. Conclusões

A aplicação integrada das ferramentas escolhidas para este estudo mostrou-se uma

metodologia que pode ser extrapolada para diversos outros estudos que objetivem identificar,



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categorizar, analisar e tratar defeitos ou falhas. Além disso, a metodologia apresentada

também reforçou os conceitos propostos pela filosofia da gestão integrada, onde o principal

objetivo é a busca por uma maior interação entre as atividades, processos e áreas de uma

organização. Também vale ressaltar a versatilidade e facilidade de aplicação da metodologia

proposta que requisita apenas uma equipe treinada em controle da qualidade e, uma cultura

organizacional voltada para a melhoria continua dos processos e produtos.

De um modo específico, os resultados do estudo permitiram inferir que as áreas produtivas do

processo investigado, responsáveis pelas atividades de obtenção e beneficiamento da matéria-

prima e pelas atividades de manutenção e inspeção de maquinário, são pontos críticos de

controle. Dessa forma, concluí-se que estes setores precisam ser observados, monitorados e

reavaliados periodicamente, de modo que se torne possível a identificação de oportunidades

de melhorias antes da possível ocorrência de algum tipo de problema.

Como trabalho futuro, vislumbra-se a possibilidade do desenvolvimento de pesquisas que

possam integrar adicionalmente outras ferramentas, tais como estudos de capacidade

(capability), controle de processo, e aplicação de controle estatístico de produção em linha, o

que pode ser de grande ajuda quando existem vários pontos de controle no decorrer do

processo de produção.

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