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CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ENGENHARIA DE PROCESSSOS

PARTE IV

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ENGENHARIA DE PROCESSOS – PROF. LUIZ FELIPE NEVESUNIDADE II – Técnicas, métodos e ferramentas gerenciais

2.7 Análise do Tipo e Efeito de Falha

Conceito

Análise do Tipo e Efeito de Falha – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) é uma metodologia que objetiva avaliar e minimizar riscos por meio da análise das possíveis falhas (determinação da causa, efeito e risco de cada tipo de falha) e implantação de ações para aumentar a confiabilidade.

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Tipos de FMEA

FMEA DE PRODUTO: na qual são consideradas as falhas que poderão ocorrer com o produto dentro das especificações do projeto. O objetivo desta análise é evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projeto. É comumente denominada também de FMEA de projeto.

FMEA DE PROCESSO: são consideradas as falhas no planejamento e execução do processo, ou seja, o objetivo desta análise é evitar falhas do processo, tendo como base as não conformidades do produto com as especificações do projeto.Há ainda um terceiro tipo, menos comum, que é o FMEA de procedimentos administrativos.

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Aplicação da FMEA para diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos produtos ou processos;

para diminuir a probabilidade de falhas potenciais (ou seja, que ainda não tenham ocorrido) em produtos/processos já em operação;

para aumentar a confiabilidade de produtos ou processos já em operação por meio da análise das falhas que já ocorreram;

para diminuir os riscos de erros e aumentar a qualidade em procedimentos administrativos.

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Importância uma forma sistemática de se catalogar informações sobre as falhas dos produtos/processos; melhor conhecimento dos problemas nos produtos/processos; ações de melhoria no projeto do produto/processo, baseado em dados e devidamente monitoradas (melhoria contínua); diminuição de custos por meio da prevenção de ocorrência de falhas; o benefício de incorporar dentro da organização a atitude de prevenção de falhas, a atitude de cooperação e trabalho em equipe e a preocupação com a satisfação dos clientes;

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Metodologia

O princípio da metodologia é o mesmo independente do tipo de FMEA e a aplicação, ou seja, se é FMEA de produto, processo ou procedimento e se é aplicado para produtos/processos novos ou já em operação.A análise consiste basicamente na formação de um grupo de pessoas que identificam para o produto/processo em questão suas funções, os tipos de falhas que podem ocorrer, os efeitos e as possíveis causas desta falha. Em seguida são avaliados os riscos de cada causa de falha por meio de índices e, com base nesta avaliação, são tomadas as ações necessárias para diminuir estes riscos, aumentando a confiabilidade do produto/processo.

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Como aplicar

A base para a aplicação desta metodologia é o formulário FMEA (ver Figura1).As definições de cada termo são apresentadas na Figura 2.

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Etapas para a Aplicação Planejamento

descrição dos objetivos e abrangência da análise: em que identifica-se qual(ais) produto(s)/processo(s) será(ão) analisado(s);

formação dos grupos de trabalho: em que define-se os integrantes do grupo, que deve ser preferencialmente pequeno e multidisciplinar;

planejamento das reuniões: as reuniões devem ser agendadas com antecedência e com o consentimento de todos os participantes para evitar paralisações;

preparação da documentação (ver na figura 3).

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2.7 Análise do Tipo e Efeito de Falha Análise de Falhas em PotencialEsta fase é realizada pelo grupo de trabalho que discute e preenche o formulário FMEA, definindo:

função(ções) e característica(s) do produto/processo (coluna 1 na figura 2);

tipo(s) de falha(s) potencial(is) para cada função (coluna 2); efeito(s) do tipo de falha (coluna 3); causa(s) possível(eis) da falha (coluna 4); controles atuais (coluna 5);

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2.7 Análise do Tipo e Efeito de Falha Avaliação dos Riscos

Nesta fase são definidos pelo grupo os índices de severidade (S), ocorrência (O) e detecção (D) para cada causa de falha, de acordo com critérios previamente definidos (um exemplo de critérios que podem ser utilizados é apresentado na figura 4, mas o ideal é que a empresa tenha os seus próprios critérios adaptados a sua realidade específica).

Depois são calculados os coeficientes de prioridade de risco (R), por meio da multiplicação dos outros três índices.

Cpk= índices e taxas que medem a capabilidade, ou seja, a capacidade de um dado processo fabricar produtos dentro da faixa de especificação.

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2.7 Análise do Tipo e Efeito de Falha MelhoriaNesta fase o grupo, utilizando os conhecimentos, criatividade e até mesmo outras técnicas como brainstorming, lista todas as ações que podem ser realizadas para diminuir os riscos. Estas medidas podem ser:

medidas de prevenção total ao tipo de falha; medidas de prevenção total de uma causa de falha; medidas que dificultam a ocorrência de falhas; medidas que limitem o efeito do tipo de falha; medidas que aumentam a probabilidade de detecção do tipo ou da causa

de falha;

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2.7 Análise do Tipo e Efeito de Falha Continuidade

O formulário FMEA é um documento “vivo”, ou seja, uma vez realizada uma análise para um produto/processo qualquer, esta deve ser revisada sempre que ocorrerem alterações neste produto/processo específico. Além disso, mesmo que não haja alterações deve-se regularmente revisar a análise confrontando as falhas potenciais imaginadas pelo grupo com as que realmente vem ocorrendo no dia-a-dia do processo e uso do produto, de forma a permitir a incorporação de falhas não previstas, bem como a reavaliação, com base em dados objetivos, das falhas já previstas pelo grupo.

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2.8 Análise da Árvore de Falhas

A crescente necessidade de melhorar a qualidade de produtos e a satisfação dos clientes tem popularizado vários métodos e técnicas que visam melhorar a confiabilidade de produtos e processos, ou seja, aumentar a probabilidade de um item desempenhar sua função sem falhas. Dentre estas técnicas, destaca-se o Análise do Tipo e Efeito de Falha – FMEA (Failure Modes and Effects Analysis), que atualmente é amplamente utilizado nas indústrias de manufatura, em grande parte devido à exigências de normas de qualidade tais como a ISO 9000 e a QS 9000. Outra destas técnicas é a Análise da Árvore de Falhas – FTA (Fault Tree Analysis – FTA), que visa melhorar a confiabilidade de produtos e processos através da análise sistemática de possíveis falhas e suas conseqüências, orientando na adoção de medidas corretivas ou preventivas.

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O diagrama da árvore de falhas mostra o relacionamento hierárquico entre os modos de falhas identificados no FMEA.

O processo de construção da árvore tem início com a percepção ou previsão de uma falha, que a seguir é decomposto e detalhado até eventos mais simples.

Dessa forma, a análise da árvore de falhas é uma técnica top-down, pois parte de eventos gerais que são desdobrados em eventos mais específicos.

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A seguir é mostrado um exemplo de um diagrama FTA aplicado à uma falha em um motor de elétrico.

O evento inicial, que pode ser uma falha observada ou prevista, é chamado de evento de topo, e está indicado pela seta azul.

A partir desse evento são detalhadas outras falhas até chegar em eventos básicos que constituem o limite de resolução do diagrama.

As falhas mostradas em amarelo compõem o limite de resolução deste diagrama.

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É possível adicionar ao diagrama elementos lógicos, tais como “e” e “ou”, para melhor caracterizar os relacionamentos entre as falhas.

Dessa forma é possível utilizar o diagrama para estimar a probabilidade de um falha acontecer a partir de eventos mais específicos.

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ENFOQUES FTA FMEA

OBJETIVO

Identificação das causas primárias das falhas

Identificação das falhas críticas em cada

componente, suas causas e conseqüências

Elaboração de uma relação lógica entre falhas primárias

e falha final do produtoHierarquizar as falhas

PROCEDIMENTO

Identificação da falha que é detectada pelo usuário do

produto

Análise dos falhas em potencial de todos os

elementos do sistema, e previsão das conseqüências

Relacionar essa falha com falhas intermediárias e

eventos mais básicos por meio de símbolos lógicos

Relação de ações corretivas (ou preventivas) a serem

tomadas

APLICAÇÃO

Melhor método para análise individual de uma falha

específica

Pode ser utilizado na análise de falhas simultâneas ou

correlacionadas

O enfoque é dado à falha final do sistema

Todos os componentes do sistema são passíveis de

análise

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ENGENHARIA DE PROCESSOS – PROF. LUIZ FELIPE NEVESUNIDADE II – Técnicas, métodos e ferramentas gerenciais2.9 QFD – Quality Function Deployment ( Desdobramento da Função Qualidade)

ConceitoQFD é a conversão dos requisitos do consumidor em características de qualidade do produto e o desenvolvimento da qualidade de projeto para o produto acabado através de desdobramentos sistemáticos das relações entre os requisitos do consumidor e as características do produto. Esses desdobramentos iniciam-se com cada mecanismo e se estendem para cada componente ou processo. A qualidade global do produto será formada através desta rede de relações. AKAO, Yoji.

1 2 3 4 5

X – NósA = Concorrente AB = Concorrente B(5 é o melhor)

Avaliação competitiva

X

X

X

X

X

AB

AB

AB

BA

A B

Correlação Fortemente positiva Positiva Negativa Fortemente negativa

Fácil de fechar por fora

Ficar aberta em rampa

Fácil de abrir

Não permite vazamento

Silenciosa na estrada

7

5

3

3

2

10 6 6 9 2 3Pesos de importância

Valores meta

Avaliação técnica(5 é o melhor)

54321

BA

X

BA X B

AX

BXA

BXABA X

Ene

rgia

nec

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Res

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ção

Forç

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ção

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Veda

ção

à ág

ua

Característicastécnicas

Requisitosdo cliente

Importância para o cliente

Escala de importância(10 é o mais importante)

Red

uzir

ener

gia

para

7,5

ft/lb

Man

ter n

ível

atua

l

Red

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ra 9

lb

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para

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ft/lb

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Man

ter n

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l

“o que”(e.g. requisitos

do cliente)

“como”(e.g. características

técnicas)

“o que”(e.g. características

técnicas)

“como”(e.g. características

de processo)

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Requisitos do Clientes: O Modelo de Noriaki Kano

São definidos três tipos de requisitos que influenciam a satisfação do cliente de diferentes formas, de acordo com o modelo Kano:

Requisitos obrigatórios: Se não forem preenchidos, o cliente se sentirá extremamente insatisfeito. Por outro lado, para o cliente, esses requisitos já estão embutidos no produto/serviço oferecido, sendo portanto um pré-requisito. O fato de acrescentar tais requisitos não tornará o cliente mais satisfeito.

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Requisitos lineares: A satisfação do cliente é proporcional ao nível de preenchimento desses requisitos, ou seja, quanto maior o nível de preenchimento, maior será a satisfação do cliente e vice-versa.

Requisitos atrativos: Esses requisitos são os critérios do produto/serviço que têm maior influência na satisfação do cliente e quase nunca são explicitamente expressos ou esperados pelos clientes. O preenchimento desses requisitos proporciona maior nível de satisfação, porém não representa insatisfação caso não estejam presentes. São esses requisitos atrativos que representam o diferencial para cativar o cliente.

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Tipos de QFD

1. QFD das Quatro Fases: Foi a primeira versão existente do QFD. Criado por Macabe e divulgado nos EUA por Don Clausing (CLAUSING, 1993) e pela American Supplier Institute (ASI). Definia uma sequência rígida de desdobramento da qualidade: planejamento do produto (características de qualidade com qualidade projetada com requisitos do produto); componentes, planejamento do processo e planejamento da produção.

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Tipos de QFD

2. QFD estendido: É uma evolução do anterior. Don Clausing no seu livro clássico Total Quality Development (TQD) propõe uma aplicação integrada do QFD (QD) ao processo de desenvolvimento de produtos (TQD), com ênfase no ensaio de experimentos com base no Robust Design. Suas matrizes representando o desdobramento de características de qualidade de sistemas, subsistemas, componentes e processos,

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Tipos de QFD

3. QFD das Quatro Ênfases: Criado pelos Professores Akao e Mizuno fomentados pela Union of Japanese Scientists and Engineers (JUSE). Adicionou ao conceito de qualidade total a necessidade de se considerar a qualidade durante o desenvolvimento de produtos. Na primeira casa (A casa da qualidade) faz-se o desdobramento dos requisitos do cliente transformando-os em especificações do produto.

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Tipos de QFD

Em seguida na casa do Planejamento dos Componentes estes requisitos do produto são desdobrados em requisitos para os componentes do produto. Na casa do Planejamento dos Processos, os requisitos gerados na etapa anterior são transformados em requisitos dos parâmetros de processo e estes são desdobrados nos requisitos dos padrões de operação do processo. Garante-se com esta abordagem que toda a especificação de produto, componentes, processos e padrões de operação estejam orientadas à s necessidades dos clientes.

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Tipos de QFD

4. A Matriz das Matrizes: Criado por Bob King. É uma extensão da versão das quatro ênfases (KING, 1989). Todas as versões apresentadas anteriormente não possuíam o modelo conceitual.

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Tipos de QFD

5. Desdobramento da qualidade (QD): É o método mais flexível e pragmático. O modelo conceitual mostra qual a melhor combinação de correlação entre as matrizes, focando no que é essencial.

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Tipos de QFD

6. Casa da Qualidade: Também conhecida como a primeira casa da qualidade. Apesar de não ser um método de QFD propriamente dito, pois ele pode acontecer no início de alguns métodos (como o QFD das quatro fases), ela é algumas vezes a única matriz empregada.

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Tipos de QFD

A essa matriz foram agregadas várias tabelas que auxiliam a calcular o grau de importância de um requisito do cliente (qualidade exigida) a partir: (a) da análise da natureza do requisito segundo o grau de percepção do cliente (requisito óbvio, excitante, etc.); (b) de uma avaliação comparativa com os principais concorrentes (benchmarking) e (c) de um fator que mede o impacto deste requisito na venda (argumento de venda).

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Aplicações

O QFD pode ser aplicado em planejamento estratégico, no desenvolvimento de produtos, para avaliar custos e muito mais. O QFD pode ser aplicado na indústria de alimentos, automotivas, autopeças, de materiais e software. As aplicações abrangem definição de características dos produtos, processos de fabricação, melhoria do processo de desenvolvimento de produtos, melhoria do serviço de atendimento a clientes, definição de requisitos de usabilidade, entre outras.

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Benefícios

Foco no consumidor; considera a concorrência; registro das informações; interpretações convergentes das especificações; redução do tempo de lançamento e reparos após o lançamento; seu formato visual ajuda a dar foco para a discussão do time de projeto, organizando a discussão; aumenta o comprometimento dos membros da equipe com as decisões tomadas; os membros da equipe desenvolvem uma compreensão comum sobre as decisões, suas razões e implicações.

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Aplicações

O QFD pode ser aplicado em planejamento estratégico, no desenvolvimento de produtos, para avaliar custos e muito mais. O QFD pode ser aplicado na indústria de alimentos, automotivas, autopeças, de materiais e software. As aplicações abrangem definição de características dos produtos, processos de fabricação, melhoria do processo de desenvolvimento de produtos, melhoria do serviço de atendimento a clientes, definição de requisitos de usabilidade, entre outras.

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Roteiro

1. Roteiro: Material para downloadhttp://www.portaldeconhecimentos.org.br/index.php/por/content/view/full/10294#mat_dl

2. Softwares:QFD Designer -

http://www.ideacore.com/v1/products/qfddesigner/Modelos – http://www.systems2win.com/

http://www.portaldeconhecimentos.org.br/index.php/por/content/view/full/10294#mat_dl











http://www.ideacore.com/v1/products/qfddesigner/

http://www.ideacore.com/v1/products/qfddesigner/

http://www.systems2win.com/

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2.10 Datawarehouse

Conceito

Um ambiente estruturado, extensível, projetado para a análise de dados não voláteis, lógica e fisicamente transformados, provenientes de diversas aplicações, alinhados com a estrutura da empresa, atualizados e mantidos por um longo período de tempo, referidos em termos utilizados no negócio e sumarizados para análise rápida. Gupta, Vivek R.

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Conceito

Data Warehouse (armazém de dados) é uma coleção de dados, organizados por assunto, integrados, não-voláteis, históricos, cujo propósito é fornecer suporte à tomada de decisão nas organizações.O conceito de Data Warehouse surgiu da necessidade de integrar dados corporativos espalhados em diferentes máquinas e sistemas operacionais, para torná-los acessíveis a todos os usuários dos níveis decisórios.

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2.10 Datawarehouse

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Sua função principal é o armazenamento de informações de um banco de dados referente a uma ou mais atividades de uma empresa de forma consolidada, voltada à tomada de decisões. É como um agrupamento inteligente de dados de uma mesma fonte, como: origem, formato, nomes, tipo de negócio, regras, conexões entre outros.Tudo isso favorece um resultado completo ao usuário, sem a necessidade de executar várias consultas (relatórios), cruzá-las e finalmente chegar a um resultado.

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Em Data Warehouse os relatórios são exibidos dinamicamente de acordo com a necessidade e focando pontos estratégicos. Seu objetivo é trabalhar com uma grande quantidade de informação e principalmente dados históricos. Estamos falando de sistemas transacionais, que, de uma forma bem ampla, são sistemas responsáveis por registrar todos os acontecimentos de uma organização.

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Do ponto de vista de projeto de sistemas, as diferenças entre sistemas para o nível operacional e para suporte à decisão são de várias naturezas, como se pode observar no quadro seguinte:

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Em sistemas do nível operacional, os dados relevantes abrangem, geralmente, os do mês anterior até o mês atual. Já no ambiente de Data Warehouse, os dados consistem de um snapshot (retrato no tempo) e abrangem períodos de até 10 anos, sendo atualizados periodicamente e não em tempo real. Toda estrutura de dados no Data Warehouse tem, implícita ou explicitamente, um elemento de tempo como referência, tais como: dia, semana, mês, ano, quase sempre concatenado com a identificação do dado.

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Em sistemas do nível operacional, os dados relevantes abrangem, geralmente, os do mês anterior até o mês atual. Já no ambiente de Data Warehouse, os dados consistem de um snapshot (retrato no tempo) e abrangem períodos de até 10 anos, sendo atualizados periodicamente e não em tempo real. Toda estrutura de dados no Data Warehouse tem, implícita ou explicitamente, um elemento de tempo como referência, tais como: dia, semana, mês, ano, quase sempre concatenado com a identificação do dado.Um fator importante é que o dado, oriundo de vários sistemas, bancos de dados e plataformas, seja integrado e transformado antes de ser carregado no Data Warehouse.

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A aplicação Data Warehouse deve integrar e modelar os dados de todos os negócios para formar um perfil compreensível ao usuário. Estes dados são de três categorias:

1. "Metadados" são definições sobre dados, armazenados em repositórios, contendo a sua origem, seus formatos, nomes pré-convencionados, convenções de nomenclatura, análise estatística aplicada, descrição de suas transformações, regras de negócio que intervirem na sua geração, bem como a integrarão que deve ocorrer. Portanto, programadores e usuários finais não precisam ficar acossando outros documentos para identificar o significado dos dados no Data Warehouse.

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2. "Dados detalhe" originados de bases operacionais internas e externas, que serão extraídos, transformados e integrados. gerando os níveis sumariados que são modelados para suporte à decisão.

3. "Dados sumariados" são obtidos a partir dos "Dados detalhe" de acordo com requisitos específicos de suporte à decisão. Tabelas sumariadas podem prover acesso eficiente e a grandes quantidades de dados, minimizando o processamento quando usuários desejarem repetidas sumarizações da mesma informação.

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Outros Conceitos em DW.

OLTP – Online Transaction Processing (Processamento Analítico em Tempo Real): O sistema OLTP opera com dados que movimentam o negócio em tempo real, suportando operações cotidianas de negócio empresariais por meio de seu processo operacional.

OLAP – Online Analytical Processing (Processamento de Analítico Online): É um software cuja tecnologia de construção permite aos analistas de negócios, gerentes e executivos analisar e visualizar dados corporativos de forma rápida, consistente e principalmente interativa.

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Em geral, podemos dizer que os sistemas OLTP fornecem fonte de dados para armazenamento de dados, enquanto os sistemas OLAP ajudam a analisá-lo.

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Outros Conceitos em DW.

Data Mart: Pequenos armazenamentos de dados que fornecem suporte à decisão de um pequeno grupo de pessoas ou departamentos da organização.

Data Mining: “Mineração de dados” ou data mining é o processo de explorar grandes quantidades de dados à procura de padrões consistentes, como regras de associação ou seqüências temporais, para detectar relacionamentos sistemáticos entre variáveis, detectando assim novos subconjuntos de dados.Esse é um tópico recente em Ciência da computação, mas utiliza várias técnicas da Estatística, Recuperação da Informação, Inteligência Artificial e reconhecimento de padrões.

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