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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado Sónia Alexandra Rocha Alves Dissertação de Mestrado Orientador na FEUP: Prof. Henriqueta Nóvoa Orientador na Europa&C Cartão Ovar, SA: Pedro Luís Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 2013-09-30

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Controlo Estatístico de Processo

na Indústria do Cartão Canelado

Sónia Alexandra Rocha Alves

Dissertação de Mestrado

Orientador na FEUP: Prof. Henriqueta Nóvoa

Orientador na Europa&C Cartão Ovar, SA: Pedro Luís

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

2013-09-30

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

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Resumo

A operar num mercado de bens secundários de valor reduzido e de elevada concorrência, a Europa&C Cartão Ovar, SA resolveu encetar um projeto mais avançado de controlo estatístico com vista a melhorar a qualidade do seu produto. No âmbito de um projeto de melhoria contínua, já implementado na empresa, surgiu esta proposta de controlo de processo para resolver “o problema de qualidade”.

O projeto implicou um conhecimento profundo do processo para permitir a definição de parâmetros de operacionalização otimizados que resolvessem os atuais problemas de qualidade, e pudessem ser programados no sistema de automatização a implementar num futuro próximo. Para conseguir responder às questões colocadas através deste problema, recorreu-se à metodologia DMAIC da filosofia Six Sigma.

Desta forma foi possível compreender quais os fatores críticos de qualidade que deviam ser melhorados a curto prazo e quais as variáveis de entrada com maior impacto nos resultados pretendidos. No decorrer do projeto efetuou-se uma recolha intensiva de dados e um exaustivo controlo estatístico do processo de produção do cartão canelado. Chegou-se à conclusão que os papéis utilizados na produção do cartão eram submetidos a um aquecimento exagerado, retirando-lhes muita humidade. Estes procedimentos levavam à existência de muitas ruturas de papel, que obrigavam à paragem da máquina e à retirada de, por vezes, centenas de metros de papel inutilizado, bem como a um consumo excessivo de cola. O produto final saía em geral muito seco, quebradiço e com baixo nível de resistência e elasticidade, apresentando também níveis de empeno consideráveis que levavam a reclamações de alguns clientes.

Depois de estabelecidas as causas dos problemas realizaram-se testes submetendo os papéis a um aquecimento mais reduzido, tendo-se verificado que as características do cartão melhoraram significativamente nas várias características analisadas. O cartão tornou-se mais elástico e resistente e o empeno reduziu drasticamente. As únicas placas que saíam com empeno deviam-se a matéria-prima com características desajustadas. Os resultados foram, no entanto, limitados por dois fatores em particular. Não foi possível reduzir o nível de cola da máquina do largo para os valores desejados, e o mesmo aconteceu com as temperaturas da máquina do fino. Como consequência das alterações efetuadas ao processo verificou-se uma diminuição de cerca de 75% nas ruturas de papel provocadas por papel seco, e um aumento de produtividade de aproximadamente 3% que levou ao atual record de produção da história da empresa.

No final é possível legitimar o sucesso deste projeto, sendo o primeiro passo numa série de projetos de melhoria do controlo de qualidade que a empresa pretende desenvolver.

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Abstract

Operating in a competitive market of low value goods, Europa&C Cartão Ovar, SA decided to initiate an advanced project implementing statistical process control to improve the quality of their products and reduce non conformances. The proposal for this thesis came from an idea within a continuous improvement project implemented in the company.

This project required a profound knowledge of the corrugated board process in order to achieve its goal, establish new operational parameters that would solve current quality issues, and be a valuable input for a new automation program that is going to be implemented in a near future. DMAIC was the methodology chosen to be able to answer the questions posed by this problem.

The identification of critical quality factors, as well as relevant input variables was facilitated by this methodology. During the course of the project intensive data collection was performed along with an extensive statistical process control. The main cause of the problems was that workers put the paper through an excessive heating process and tried to compensate the lack of moisture by using more glue. Drying the paper to such levels caused tears had the inconvenience of stopping production and causing a lot of waste. The final product was persistently dry and brittle, presenting significant warp that led to frequent complaints from customers.

After establishing the causes the project went through a test phase that involved reducing the heating process to acceptable temperatures. Analyzed characteristics significantly improved. The cardboard presented more elasticity e resistance to tear. The only boards presenting warp were unavoidable due to the poor quality of raw materials, in particular, paper reels with excess moisture. However, the fact that two of the corrugator machine’s components aren’t able to achieve the required parameters limited the outcome. Two major achievements were met with this project, a 75% decrease in paper tear and a 3% increase in productivity, the latter being an all-time record.

A brief assessment legitimizes this project as successful, and establishes it a first in a series of projects to improve quality control to take place in the company.

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Agradecimentos

Foi um enorme prazer desenvolver este trabalho em ambiente empresarial. Quero agradecer a todo o pessoal da Europa&C Cartão Ovar, SA, em particular ao Pedro Luís, que me orientou e apoiou ao longo de todo o projeto. Gostava de salientar o apoio do Eng. João Ferreira, Diretor da Qualidade e dos operadores da caneladora, com quem passei grande parte do meu tempo e aprendi a apreciar o ambiente industrial.

À Professora Henriqueta Nóvoa devo também o meu muito obrigada pela orientação e apoio, em particular na reta final do projeto.

Por último gostaria de agradecer ao Hugo Santos cuja presença constante me levou ao fim deste projeto e ao Fábio Alves pelo apoio na parte gráfica.

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Índice

1. Introdução ....................................................................................................................................... 1 1.1. Apresentação da Empresa – Europa&C Cartão Ovar, S.A. ................................................... 1 1.2. O Processo e a Máquina ......................................................................................................... 2 1.3. Matéria-prima e Componentes do Cartão Canelado .............................................................. 5 1.4. Formulação do Problema ........................................................................................................ 9

2. Enquadramento Teórico ............................................................................................................... 11 2.1. Controlo de Qualidade .......................................................................................................... 11 2.2. Six Sigma .............................................................................................................................. 12 2.3. Metodologias de Resolução de Problemas ........................................................................... 13 2.4. Testes e Parâmetros de Qualidade do Cartão Canelado ..................................................... 17

3. DMAIC no Processo de Melhoria ................................................................................................. 23 3.1. Define .................................................................................................................................... 23 3.2. Measure ................................................................................................................................. 25 3.3. Analyze .................................................................................................................................. 29

Análise das variáveis de entrada .................................................................................. 32 3.3.1.

Variável não controlável – Humidade relativa das bobines .......................................... 45 3.3.2.

Análise das variáveis de saída ...................................................................................... 45 3.3.3.

3.4. Improve .................................................................................................................................. 49 Outras melhorias ........................................................................................................... 53 3.4.1.

3.5. Control ................................................................................................................................... 54 4. Conclusão e Perspetivas de Trabalho Futuro .............................................................................. 57 Referências ........................................................................................................................................... 59 Bibliografia ............................................................................................................................................. 60 Anexo A – Códigos de Cartão e Respetivos Limites de Esmagamento e Rebentamento ................... 61 Anexo B – Processo da Caneladora ..................................................................................................... 63 Anexo C – Folhas de recolha de dados ................................................................................................ 65 Anexo D – Gráficos e tabelas referentes à análise de dados da fase Analyze. ................................... 69 Anexo E – Estudo do grau de empeno em placas de diferentes larguras ............................................ 76 Anexo F – Análise do desperdício associado à caneladora ................................................................. 79 Anexo G – Gráficos da análise de recolha de dados. Empeno Geral. ................................................. 81 Anexo H – Impacto da gramagem nos valores de ECT. ....................................................................... 83

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1. Introdução

A competitividade das empresas no mercado atual está dependente do seu funcionamento a todos os níveis. Cada vez mais as empresas apostam na implementação das filosofias/metodologias Lean e Six Sigma com o intuito de melhorar o seu desempenho tornando-se mais eficazes e eficientes, tendo como consequência final a redução dos custos. Para conseguirem atingir este objetivo é necessário um envolvimento de todos os intervenientes, desde a gestão da empresa ao operário, englobando todos os grupos hierárquicos existentes. A Europa&C Cartão Ovar, S.A. é uma empresa de produção de cartão canelado com uma visão de futuro fortemente centrada nestes princípios.

Este projeto decorre da necessidade da Europa&C Cartão Ovar, S.A. complementar um projeto de melhoria contínua que tem vindo a desenvolver-se na empresa há já alguns anos. Face às exigências do mercado, a empresa sentiu necessidade de aumentar a flexibilidade, o que levou a alguns problemas na qualidade do produto final e a um consequente aumento de reclamações e devoluções. Ficou claro para a gestão da empresa que, para garantir a qualidade do seu produto final, era imperativo melhorar o controlo do processo de produção de cartão canelado. Para compreender corretamente o problema e chegar a soluções viáveis decidiu utilizar-se a metodologia DMAIC, por fundamentar-se na utilização do controlo estatístico de processo, tendo uma estrutura simples que facilita a continuidade de utilização.

A dissertação está organizada em quatro capítulos: Introdução, Enquadramento Teórico, DMAIC no Processo de Melhoria, e Conclusão e Perspetivas de Trabalho Futuro. O primeiro capítulo faz uma breve introdução à história da empresa e ao processo de produção de cartão canelado, com uma descrição sucinta do problema.

O segundo capítulo faz o enquadramento teórico do tema central, a qualidade, a descrição da metodologia de resolução do problema utilizada, desenvolvendo as questões de qualidade ligadas ao cartão. O capítulo três faz simultaneamente uma descrição da metodologia e dos resultados obtidos, descrevendo pormenorizadamente o trabalho efetuado durante as diferentes etapas do processo de melhoria. No último capítulo apresenta-se uma síntese do trabalho, bem como algumas sugestões para continuação de desenvolvimento do projeto de melhoria da empresa.

1.1. Apresentação da Empresa – Europa&C Cartão Ovar, S.A.

A Europa&C Cartão Ovar, S.A. pertence ao Grupo Europac (Papeles y Cartones de Europa, SA) um dos líderes de mercado de embalagens do Sul da Europa, estando inserido na Divisão de Cartão. O Grupo Europac está presente em todos os setores da indústria do papel e do cartão para embalagem. A sua integração no setor passa pela gestão integral de resíduos (Europac Recicla), gestão de explorações florestais, fabrico de papel reciclado e kraftliner e produção de cartão e embalagens como produto final. Em 2010 (últimos dados disponíveis,

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www.europac.es, 2013) a empresa possuía uma potência instalada de 153 MW (Figura 1) para satisfazer a procura de energia necessária para o processo de produção de papel.

Figura 1 – Integração vertical do Grupo Europac (Fonte: www.europac.es, 2013)

Com um início humilde em Valladolid, Espanha, em 1890, a empresa mãe deu entrada no mercado de capitais em 1995, tendo assim seguido uma estratégia de internacionalização que se estendeu inicialmente a Portugal e posteriormente a França. Em Portugal tem atualmente três centros de gestão integral de resíduos, 700 hectares de exploração florestal e cinco instalações de produção de cartão e embalagens, sendo uma delas a Europa&C Cartão Ovar, SA.

O grupo apresentou vendas agregadas no valor de 980M€ no ano de 2012 e tem atualmente mais de 2100 colaboradores a nível internacional. A empresa continua a apostar no crescimento, não só pela integração e internacionalização, mas também pela inovação no mercado onde é líder. (Informação retirada de apresentações internas da empresa)

1.2. O Processo e a Máquina

A Caneladora é a máquina utilizada na produção de cartão canelado e é à volta dela que se desenrola todo o processo de produção de pranchas. É por si só uma linha de produção com cerca de 100 m de comprimento composta por vários pontos de montagem.

As figuras 2 e 3 mostram uma representação geral e simplificada da caneladora (a Figura 3 é continuação da Figura 2). Como é também possível observar na figura, a caneladora é constituída por uma máquina do largo, uma máquina do fino, uma dupla coladora, uma mesa de secagem, uma cortadora longitudinal (slitter-scorer) e uma cortadora transversal. Em particular a máquina representada consegue produzir cartão simples (single wall) e cartão duplo (double wall). Existem máquinas capazes de construir cartão triplo (triple wall) ou superior, mas estes casos não serão tratados no âmbito deste trabalho por não se aplicarem às necessidades da empresa em causa.

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Figura 2 – Esquema simplificado do processo de produção de cartão canelado duplo - zona húmida.

Figura 3 – Esquema simplificado do processo de produção de cartão canelado duplo – zona seca.

O processo de produção de cartão canelado envolve a formação de um ou dois simples face (estrutura intermédia contendo um liner colado a um fluting) e a sua aglomeração a um liner exterior para formar a placa de cartão.

O simples face largo, indicado na Figura 2, é formado na chamada “Máquina do Largo”, assim denominada por ser a máquina que faz a onda maior – tipo C, e o simples face fino é formado na “Máquina do Fino”, assim designada por fazer a onda tipo B, mais pequena. É também na Máquina do Fino que se faz a onda micro (tipo E), sendo para isso necessário a troca da cassete que contém os grupos de canelar necessários. Não é possível, na empresa estudada, formar simultaneamente ondas do tipo B e do tipo E.

Há uma subdivisão natural da máquina em duas zonas, primeiro a zona húmida (Figura 2) e depois a zona seca (Figura 3), de acordo com a sequência do processo. A zona húmida envolve a parte do processo em que há aplicação de cola e de vapor no papel, enquanto a zona seca envolve apenas a utilização de energia motriz, para movimentação do cartão ao longo da máquina e corte das placas. (Em anexo encontra-se uma descrição pormenorizada do processo referente às diferentes zonas - Anexo B – Processo da Caneladora)

A primeira zona (húmida) tem como input papel de diferentes qualidades, cada um com um propósito específico, executar a função de liner ou de onda, terminando na junção dos diferentes elementos (simples face(s) e liner exterior) imediatamente após a aplicação do elemento adesivo na Dupla Coladora e passagem pela Mesa de Secagem.

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São 5 os pontos de entrada de papel, 3 para os liners e dois para os flutings. Cada um dos pontos de entrada tem dois porta-bobines que funcionam alternadamente para permitir o funcionamento contínuo da máquina quando há tr oca de papeis num determinado ponto. A componente da máquina que faz a ligação entre estes dois porta-bobines designa-se de empalmador (Figura 4).

Figura 4 – Grupo empalmador da empresa

O papel do liner é puxado para o interior de cada uma das máquinas (do Largo e do Fino) e aí passa por um processo de pré-aquecimento em cilindros metálicos que se encontram a temperaturas que variam entre os 160°C e os 180°C. O papel envolve (“abraça”) o pré-aquecedor e é a percentagem de abraçamento que permite controlar a sua temperatura de saída.

Figura 5 – Esquema do processo de formação de Simples Face.

Já o papel do fluting passa por um processo diferente. Pode ser sujeito a humidificadores que introduzem um maior teor de água no papel e ajudam a aumentar a porosidade do mesmo para facilitar a absorção de cola. É importante que o papel não seja muito aquecido antes de passar pelos rolos de canelar (Figura 5), uma vez que será submetidos a temperaturas elevadas durante um período de tempo mais alargado, podendo sair fragilizado (por uma redução substancial do teor de humidade ou deterioração das fibras). Este processo pode torna-lo quebradiço, o que pode levar a interrupções indesejadas na produção (se rasgar) ou a uma redução na qualidade do produto final.

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Subsequentemente é formado o Simples Face aglomerando o liner às ondas. Este aglomerado sobe para a(s) ponte(s) e é neste período de tempo que a cola estabiliza, ligando o liner e o fluting. Esta parte do processo é comum às máquinas do Fino e do Largo.

O processo na zona húmida termina com a junção de todas as partes, simples face(s) e liner exterior na Dupla Coladora (assim chamada por ter dois pontos de introdução de cola, um para cada simples face formado) e subsequente passagem na mesa de secagem.

Os papéis colados passam por uma zona de secagem com várias placas de aquecimento cuja função é permitir que a cola atinja o ponto de gel rapidamente e ajudar a evaporar humidade em excesso. Ao longo da mesa é exercida pressão, por pesos colocados na parte superior da mesa para que os papéis adiram corretamente, sendo o movimento do cartão facilitado por uma manta sintética (na empresa em estudo).

Embora não faça necessariamente parte do processo, a placa de cartão passa por um elemento de corte com uma função importante. Trata-se de uma lâmina transversal que é ativada quando há mudanças de enquadramento (as dimensões de corte no cartão vão ser alteradas) e quando é necessário extrair desperdício nas mudanças de largura de papel e nas mudanças de ondas. Este instrumento de corte está situado imediatamente à saída da mesa de secagem.

A segunda zona (seca) inicia com o fim da anterior e o seu output são placas de cartão com diferentes dimensões, de acordo com as especificações dos clientes. São duas máquinas de corte independentes que fazem a transformação do cartão em placas individuais. A primeira máquina (também denominada slitter-scorer) efetua cortes longitudinais, para separar as placas e aparar as zonas laterais, e vincos que farão parte da estrutura das caixas desejadas. Posteriormente são feitos os cortes transversais que finalizam a prancha de cartão. Transportadas em tapetes até à zona de saída, as pranchas deixam a caneladora empilhadas e prontas a serem usadas em máquinas de produção de caixas.

1.3. Matéria-prima e Componentes do Cartão Canelado

O cartão canelado é utilizado em larga escala na indústria como material de eleição para embalar/transportar produtos. Na sua produção está envolvida a utilização de matérias-primas, nomeadamente papel e cola, que condicionam a qualidade do produto final (a prancha de cartão canelado - Figura 6). Para além do impacto que as matérias-primas têm no estabelecimento de patamares de qualidade, também todo o desenrolar do processo de produção tem um impacto muito relevante na forma como o produto final pode ser classificado, sendo este aceite ou rejeitado pelos clientes. O objeto de estudo desta tese centra-se no controlo de processo enquanto fator preponderante no controlo de qualidade.

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Figura 6 – Prancha de cartão canelado

De entre os diversos materiais utilizados para embalagens na Europa, de acordo com o Eurostat, o papel e o cartão são os materiais mais utilizados, predominando ainda sobre o vidro, plástico, madeira e metais. 1 O cartão canelado é um material que se enquadra na categoria de materiais derivados do papel e cartão. Em particular, o papel é a principal matéria-prima utilizada na produção de cartão canelado (não podendo esquecer o aglomerante, a cola à base de amido de milho no caso da empresa em questão).

O papel apresenta propriedades físicas que fazem com que alguns autores o denominem de “material vivo”. Algumas das propriedades que podem ser medidas em laboratório são: peso (normalmente denominado no caso do papel como gramagem), espessura, porosidade, brilho e resistência à tração. Muitas destas propriedades podem variar de acordo com o teor de humidade.

O cartão canelado é constituído por um mínimo de 3 folhas de papel, dois liners (ou face), um interior e outro exterior, e um médio (fluting ou onda), designando-se habitualmente por cartão simples (Figura 7).

Os papéis são geralmente divididos em famílias de acordo com os processos utilizados na sua produção e com o teor de fibra virgem utilizado. Krafts, testliners, reciclados, flutings semi-químicos e flutings reciclados são as famílias de papéis usadas para produzir cartão canelado em diferentes empresas da área. A Tabela 1 apresenta um breve resumo das características gerais destas famílias.

1 http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Packaging_waste_statistics visitado no dia 1 de Julho de 2013

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Tabela 1 – Famílias de papéis utilizados na produção de cartão canelado2.

Line

rs

Kraft (VLB, KW e KLC)

Um Kraft (ou Kraft liner) é um papel predominantemente feito à base de fibra virgem. Tem grande resistência à água e à humidade.

Testliner (TL)

Um testliner é classificado em diferentes níveis, dependendo do teor de papel reciclado utilizado na sua produção. É uma mistura de fibra virgem com reciclado que proporciona características intermédias de resistência à água e humidade.

Reciclado (TB) Um papel reciclado é produzido a partir de papel reutilizado sem introdução de fibras virgens. É pouco resistente à água e à humidade.

Flut

ing

Semi-químico (SQR)

Um fluting semi-químico é um papel predominantemente feito à base de fibras semi-químicas (o processo de separação das fibras é chamado processo semi-químico). Proporciona características intermédias de resistência à água e humidade.

Reciclado (FLN) Um papel reciclado é produzido a partir de papel reutilizado sem introdução de fibras virgens. É pouco resistente à água e à humidade.

Diferentes tipos de papel conferem diferentes características à qualidade final do cartão. A gramagem, a espessura, a humidade relativa, o teor de fibra virgem e a adição (ou não) de resinas ao papel são fatores que conferem maior ou menor resistência à prancha de cartão canelado. A humidade relativa varia conforme o tipo de papel, sendo notória uma diferença mais acentuada nos Krafts, cuja humidade é geralmente mais reduzida em torno dos 5%. A humidade relativa dos restantes papéis deverá andar entre os 7% e os 9%, sendo esta tanto mais elevada quanto maior for o teor de reciclado. A adição de resinas tem como principal objetivo reduzir a capacidade de absorção do papel.

No entanto, existem também cartões com mais níveis de médio como mostram a Figura 8 e a Figura 9 que resultam da junção de 5 e 7 folhas de papel, respetivamente.

Figura 7 – Cartão simples (single

wall)

Figura 8 – Cartão Duplo (double

wall)

Figura 9 – Cartão Triplo (triple wall)

Para além das variações nos papéis utilizados e no número de “camadas” no produto final, é possível produzir cartão canelado com ondas de diferentes dimensões. A dimensão das ondas serve de base para a designação dos diferentes cartões.

2 As siglas estão associadas aos códigos dos papéis na Europac.

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Tabela 2 – Tipos de onda de cartão canelado e suas características.

Tipo de onda

Amplitude da onda (mm)3

Altura da onda* (mm)4

Nª de ondas por m de comprimento

do cartão canelado

Papel de fluting porm² de cartão

canelado

Consumo de cola (g/m²)

A 8.0 – 9.5 4.8 110 1.50 – 1.55 4.5 – 5.0 B 6.8 – 8.0 2.4 150 1.30 – 1.35 5.5 – 6.0 C 5.5 – 6.5 3.6 130 1.40 – 1.45 5.0 – 5.5 E 3.0 – 3.5 1.2 290 1.15 – 1.25 6.0 – 6.5

F, N 2.4; 1.8 0.5 – 0.8 400 – 550 1.15 – 1.25 9.0 – 11.0 * Excluindo a face

As ondas com menor amplitude, como a F e a N, são pouco comuns e não fazem parte do portefólio da empresa, bem como a A. Os valores apresentados para altura da onda, e ondas por metro de comprimento são valores que se encontram dentro dos intervalos definidos para as especificações deste tipo de produto em literatura da área.

Os cartões simples (com um só fluting) formados com ondas do tipo B, C e E têm uma designação específica, maioritariamente utilizada na Europa, sendo denominados por cartão fino, cartão largo e cartão micro, respetivamente. Os cartões duplos e triplos são um misto de diferentes ondas (geralmente de diferentes amplitudes) que tornam o cartão mais resistente. Nos cartões duplos, a onda mais larga fica na zona interior do cartão, e a mais fina no exterior, para dar melhor acabamento, principalmente no caso de ser necessária impressão. Os cartões duplos mais habituais são BC (duplo) e EC (micro duplo).

São estes os 5 tipos de cartão produzidos na Europac Ovar (a empresa não tem equipamentos para produzir cartão triplo) As variações que ocorrem no âmbito de cada um destes tipos está diretamente ligada ao tipo de papel utilizado. Cada onda, ou conjunto de ondas, pode ser produzido recorrendo a papéis com diferentes características o que lhes confere propriedades únicas. Uma lista detalhada dos papéis utilizados nos diferentes cartões encontra-se em anexo (Anexo A).

O agente aglomerante que permite a formação destas estruturas é uma cola, feita à base de amido de trigo ou milho, dependendo das empresas. Em particular, a Europac Ovar utiliza uma cola feita à base de amido de milho. No processo de produção de cartão canelado e numa primeira fase, a cola é aplicada na crista das ondas do fluting que vai ligar ao liner interior (e médio no caso dos cartões duplos) e só depois de estes estarem colados se faz a aplicação da cola na crista da onda que irá ligar ao liner exterior.

Os principais componentes da mistura da cola são água, amido de milho, bórax e soda cáustica. A água é o veículo que permite ao amido passar a um estádio diferente (gelatinização) e permite controlar o grau de viscosidade. O amido é o que forma o adesivo propriamente dito e influencia também a viscosidade da cola. A soda cáustica confere ao amido uma estrutura mais pegajosa e reduz o ponto de gel. Em conjunto com o bórax aumenta a viscosidade e a capacidade aglutinante. O bórax é o elemento que confere a textura gumosa

3 (Twede & Selke 2005) 4 (FEFCO 2012)

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ao adesivo final, ajudando a criar estabilidade na mistura durante o período de armazenamento e bombeio da cola para a máquina. A percentagem de sólidos na mistura é importante pois influencia diretamente a viscosidade e a temperatura a que é atingido o ponto de gel, bem como a capacidade adesiva da cola.

A gelatinização é conseguida assim que é atingido o ponto de gel, a partir do qual a mistura ganha características aglutinantes. Para chegar a este ponto é necessário aquecer a mistura. No caso particular da Europac, o ponto de gel é atingido aproximadamente aos 60°C (ligeiramente acima para a cola utilizada nos cartões simples e ligeiramente abaixo para os duplos).

Em síntese, as características mais importantes da cola e que mais influenciam o processo e o resultado final da produção de cartão canelado são: a viscosidade, a temperatura de gelatinização e a percentagem de sólidos. Se não tiverem valores adequados, o resultado final pode acarretar custos extra para a empresa, por criar desperdícios e exigir a repetição de encomendas (pode tornar o consumo de cola mais elevado do que o necessário, ter como produto final cartão descolado, ou cartão fragilizado pelo excesso de cola)

O processo utilizado na Europa&C Cartão Ovar, S.A. para a mistura de cola é o processo minocar e o método de controlo da viscosidade é o de Harper Love. A mistura de cola é feita de forma automatizada na “cozinha de cola” sendo apenas controlada a viscosidade pelos operadores. O teste de Harper Love é realizado de duas em duas horas e sempre que a cola saia dos parâmetros normais de viscosidade (Tabela 3) o “chefe” da máquina agita a mistura para normalizar este parâmetro, homogeneizando a distribuição de sólidos na mesma.

Tabela 3 – Parâmetros normais de viscosidade da cola utilizando o método de Harper Love.

Intervalo ideal de viscosidade (segundos)

Máquinas do Largo e do Fino 15 a 20

Dupla Coladora 20 a 25

1.4. Formulação do Problema

Com um produto de baixo custo, a redução do desperdício e eliminação de rework é essencial para aumentar a rentabilidade e garantir a sustentabilidade do negócio. Os custos inerentes podem ter um grande impacto na competitividade da empresa (Deming 1982).

Inserido no projeto de melhoria contínua da empresa que se estende a todos os setores (gestão, administrativo, comercial, logística, qualidade e produção), surge o projeto da melhoria do processo da caneladora que é a máquina responsável pela produção das pranchas de cartão canelado. Este processo foi identificado pela gestão como prioritário uma vez que a maior parte do produto vendido é a placa de cartão não transformada em embalagem, sendo também o principal componente utilizado na área de produção de embalagens da própria empresa.

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10

Os objetivos do projeto descrito na dissertação foram estipulados pela equipa de melhoria contínua da empresa e estão representados na Figura 10. Para garantir o cumprimento destes objetivos foi essencial que toda a equipa os compreendesse e estivesse aberta a possíveis mudanças na forma como habitualmente desempenhavam as suas funções. O primeiro passo nesse sentido foi a realização de reuniões com todos os elementos da empresa envolvidos neste projeto com respetiva apresentação do plano, objetivos, ferramentas a utilizar e distribuição de funções.

Esta dissertação pretende ajudar a resolver um problema crítico para a empresa respondendo à seguinte questão:

- Quais são os principais fatores de variação no processo de produção da caneladora que estão ligados à falta de qualidade das pranchas de cartão?

Para chegar a uma resposta válida utilizar-se-á a metodologia DMAIC como base para definir concretamente o problema, medir a capacidade do processo, analisar as causas do problema, melhorar a qualidade e controlar o processo para melhorar a qualidade do produto final. No próximo capítulo discute-se a definição de qualidade segundo diferentes autores, e apresenta-se uma descrição do método e de algumas ferramentas utilizadas.

Controlo Estatístico

de Processo

Melhorar a Qualidade

Reduzir o Desperdício

Aumentar a Produtividade

Ferramenta Objetivos

Figura 10 – Finalidade do projeto.

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11

2. Enquadramento Teórico

De acordo com os objetivos do trabalho, este capítulo enquadra o conceito genérico de qualidade com especial enfoque no controlo de qualidade do cartão canelado. De acordo com a decisão da empresa relativa ao modelo de resolução de problemas a utilizar é feita uma abordagem ao Six Sigma e ao processo de resolução de problemas DMAIC, discriminando as principais ferramentas de controlo estatístico de processo que são necessárias na resolução de problemas de melhoria de qualidade. Atendendo ao objeto de estudo, a placa de cartão canelado, o capítulo engloba também uma explicação pormenorizada de alguns testes de qualidade deste produto, relevantes para o projeto.

2.1. Controlo de Qualidade

A palavra qualidade ainda é utilizada para justificar preços elevados de um produto ou serviço do ponto de vista do Marketing. No entanto, do ponto de vista financeiro o importante é manter os custos baixos, sendo normalmente secundária a qualidade do produto ou serviço final.

Desta visão dicotómica resulta um problema: Como se define qualidade?

Qualidade de um produto ou serviço é definido de diferentes formas dependendo do contexto e da perceção de quem a analisa. Apesar de não haver consenso na sua definição, há consenso em admitir a intangibilidade deste conceito. Armand V. Feigenbaum, um dos mais importantes nomes associado à qualidade, afirma que a qualidade é determinada pelo cliente de acordo com a sua experiência em comparação com as suas expectativas. Philip Crosby defende que:

1. Qualidade é definida como conformidade com os requisitos; 2. O sistema para conseguir qualidade é prevenção e não avaliação; 3. O standard deve ser “zero defeitos” e não, “isso é suficiente”; 4. A medida da qualidade é o preço das não-conformidades, e não indicadores.

Para Joseph M. Juran qualidade é adequação à finalidade (“fitness for purpose”), segundo a sua mais recente adaptação. Juran (Juran & Godfrey 1998) dá dois significados críticos para a palavra qualidade:

Significado 1: as características dos produtos que correspondem às necessidades dos clientes e por consequência promovem a sua satisfação. Níveis elevados de qualidade associados a esta definição implicam mais custos.

Significado 2: livre de defeitos, livre de erros que requerem que o trabalho seja feito novamente ou resultam em falhas na utilização, insatisfação do cliente, reclamações, etc. Esta definição é mais orientada para os custos, onde melhores níveis de qualidade implicam normalmente menos custos.

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Seja qual for o ponto de vista, a importância da qualidade é inegável, e melhorias na qualidade podem levar diretamente a vários benefícios de acordo com W. Edwards Deming (Deming 1982). Uma das ações mais eficazes que a gestão de uma empresa pode tomar para melhorar a produtividade numa empresa/organização é melhorar a qualidade dos seus processos. “A qualidade poupa, não custa mais” (Deming 1982). As melhorias na qualidade podem levar a aumentos de produtividade, principalmente por reduzir (ou eliminar) a necessidade de refazer ou reparar e reduzir o desperdício. É claro que os equipamentos e/ou o know-how existente na empresa são fatores limitantes e pode ser necessário algum investimento para que os mesmos correspondam às necessidades de evolução.

Uma parceria entre os gestores e os trabalhadores das empresas é fundamental para o seu sucesso, e a aposta na qualidade tem os seus frutos, como foi demonstrado no Japão, na década de 50 (Deming 2000). Fundamentalmente foi postulado, com base na experiência de empresas Japonesas, que a melhoria de qualidade podia levar diretamente a melhorias de produtividade e consequentemente à sustentabilidade da empresa. A reação em cadeia de Deming, mais uma adaptação do trabalho de Shewhart (Figura 11), mostra a lógica que seguiram os japoneses na implementação de uma estrutura com base na qualidade, algo que atualmente é tido como base nos processos de melhoria contínua e Gestão da Qualidade Total (GQT) nas empresas. Esta reação mostra como a qualidade pode influenciar o bottom line das empresas.

Figura 11 – Reação em cadeia de Deming (Deming 2000)

2.2. Six Sigma

Six Sigma é um método altamente disciplinado que pretende apoiar as empresas na busca da perfeição do seu output, seja ele um produto ou um serviço. A principal ideia por detrás do Six Sigma é: sendo possível medir a quantidade de “defeitos” num processo é possível descobrir como eliminá-los sistematicamente, chegando muito próximo dos “zero-defeitos” (Jacobs et al. 2010); por defeito entende-se tudo o que se encontra fora das especificações dos clientes. Embora o seu significado esteja altamente ligado à qualidade, o conceito de Six Sigma é alargado à gestão das empresas como sistema de execução de estratégias de negócio (Motorola University).

Melhorar a qualidade

Diminuir os custos (por não ser necessário tanto

"refazer", menos erros, menos atrasos, empecilhos, melhor

utilização do tempo das máquinas e dos materiais)

Melhorar a produtividade

Capturar o mercado com melhor

qualidade e preços mais baixos

Manter o negócio operacional Promover mais emprego

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Um trademark da Motorola, Inc., o Six Sigma foi tornado popular pela General Electric que, na década de 90, o implementou com o intuito de alinhar as necessidades do negócio e os esforços para a melhoria da qualidade (Breyfogle III 2003). A implementação deste método impulsionou as vendas e levou a poupanças muito significativas, cerca de 16 000M de dólares no espaço de 15 anos na Motorola Inc.

A palavra “sigma” do termo Six Sigma está associada à letra grega utilizada para representar o desvio padrão, uma medida estatística que permite conhecer a variação de um conjunto de dados relativamente à sua média. Operar ao nível Six Sigma significa que 99.999660% dos produtos estarão dentro das especificações. É claro que a maior parte das empresas opera a níveis muito mais baixos. É uma filosofia de melhoria que sustenta as suas decisões em dados concretos, e se serve das mais diversas ferramentas estatísticas, e não só, para os compreender e fazer com que um processo seja impulsionado numa sucessão de melhorias.

A variação de uma métrica utilizada para medir um processo ocorre, geralmente, numa distribuição normal de valores (Figura 12). A esta distribuição está associada uma média (µ) e um desvio padrão (σ) que são utilizados para estabelecer limites de especificação da operacionalização de um processo. Os limites de operacionalização são definidos pela empresa podendo assumir um qualquer fator de σ de acordo com a gestão da empresa e as especificações do cliente.

Figura 12 – Representação gráfica de uma distribuição normal com respetiva média e intervalo µ±σ.

Utilizando o Six Sigma espera-se atuar sobre o processo de modo a reduzir o desvio padrão e fazer com que as várias medições da métrica estipulada estejam dentro dos limites de especificação.

Uma das principais metodologias utilizadas no Six Sigma é DMAIC, que será abordada no subcapítulo seguinte.

2.3. Metodologias de Resolução de Problemas

A Gestão da Qualidade Total (GQT) ou TQM (Total Quality Management em inglês), como é internacionalmente conhecida tem por princípio envolver toda a empresa, e é nela que se encontram os alicerces da melhoria contínua (Rampersad 2010). É na lógica da melhoria contínua que surge o projeto apresentado nesta dissertação. A melhoria contínua de processos é uma das maiores ideias de Deming e envolve pequenos passos para atingir o objetivo

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estabelecido. Deming defende que a utilização de controlo estatístico da qualidade pode revelar facilmente os problemas inerentes aos processos de manufatura (Deming 1982).

Entre as metodologias de gestão mais utilizadas na definição atual dos processos de melhoria contínua encontra-se o ciclo Plan-Do-Check-Act (também conhecido por ciclo Plan-Do-Study-Act, ciclo de Deming ou ciclo de Shewhart). Tornado popular por Deming na década de 50, este ciclo trata-se de uma adaptação de um método estruturado de resolução de problemas descrito por Walter Shewhart na década de 30 no seu livro “Statistical Method from the Viewpoint of Quality Control”. Representa um processo iterativo de melhoria de processo com base no tratamento sistemático de informação recolhida e tratada recorrendo a ferramentas estatísticas.

De forma um pouco mais específica, a abordagem dos problemas depende da metodologia utilizada. No caso de uma filosofia Six Sigma a metodologia utilizada será DMAIC, acrónimo que vem do inglês Define, Measure, Analyze, Improve, Control (que muitos afirmam ser uma adaptação do ciclo Plan-Do-Check-Act). Atualmente, muitas empresas usam versões adaptadas destas metodologias ajustando-as às suas necessidades e à estrutura da própria empresa.

Tendo em conta o objetivo desta dissertação, a decisão recaiu sobre a metodologia DMAIC, por estar ligada a uma filosofia com base em ferramentas estatísticas, o Six Sigma.

As etapas da metodologia DMAIC proporcionam uma forma estruturada de apoio à resolução de problemas complexos que se está a tornar muito popular entre as empresas, por meio da adoção do Six Sigma (Pulakanam & Voges 2010). Faz uso de várias ferramentas em cada uma das etapas para garantir que o outcome é realmente benéfico para a empresa e para os seus stakeholders.

Figura 13 – Representação do cilco DMAIC.

Seguidamente referem-se as tarefas mais relevantes em cada uma das etapas da metodologia DMAIC (Shankar 2009):

1. Define (Definir): Definição do problema, do âmbito e dos objetivos do projeto de acordo com as metas da empresa. Deve garantir que esse problema faz parte das prioridades da empresa e tem o apoio da gestão/gestores da empresa. Tentar definir os benefícios associados à solução do problema e a equipa que vai integrar o processo de melhoria, escolher os elementos da equipa e atribuir funções e a cada um, manter a equipa coesa e com motivação,

Define

Measure

Analize Improve

Control

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fazer reuniões frequentes e criar registos recorrendo a atas. Permite ter o domínio do processo a um nível mais superficial; 2. Measure (Medir): Medir aspetos chave do problema/processo e recolher dados relevantes. Definir métricas adequadas aos objetos de estudo e recolher dados da situação atual dos processos em estudo; 3. Analyze (Analisar): Conhecer os níveis performance atuais. Identificar formas de reduzir a “distância” entre o nível de performance desejado e o nível atual. Verificar relações de causa-efeito tentando garantir que todos os fatores foram considerados. Analisar os dados recolhidos na etapa anterior e identificar a raiz dos problemas de performance do processo; 4. Improve (Melhorar): Encontrar soluções para os problemas identificados na etapa anterior, eventualmente recorrendo a desenho de experiências5. Estabelecer sistemas de uniformização (standardization) do processo que permitam melhorar a performance; 5. Control (Controlar): Implementar as soluções finais de otimização do processo e garantir que as mesmas são corretamente implementadas. Estabelecer e implementar sistemas de controlo (tais como Controlo Estatístico de Processo) e monitorizar o processo para assegurar que não se desvia do objetivo e não sai do âmbito definido. São várias as ferramentas que é possível utilizar em cada uma das fases do DMAIC. Nas tabelas seguintes encontram-se alguns exemplos, bem como os objetivos e vantagens de recorrer a essas ferramentas.

5 Design of Experiments (DOE)

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Fase 1 – Define

Ferramenta Objetivo Vantagens

Diagrama de Pareto Definir qual o projeto/problema.

- Ajuda a perceber onde pode ser feita a maior contribuição para a definição do problema;

- Ajuda a priorizar os problemas pelo princípio que lhe está inerente (80/20). É possível identificar onde há mais oportunidades de melhoria.

Voz do cliente (VOC – voice of the customer)

Compreender o impacto e extensão do problema

- Ajuda a perceber a perceção do cliente sobre o que considera realmente importante na qualidade.

Process Flow mapping

Compreender o processo (high level)

- Ajuda a visualizar os pontos de intervenção dos trabalhadores e mudanças de local.

Fatores críticos de qualidade (CTQ – critical to quality)

Compreender a natureza do problema, focar o âmbito do problema.

- Ajuda a perceber quais os passos do processo responsáveis por criar o CTQ, definir um ponto inicial e um ponto final no âmbito do processo de melhoria.

Diagrama SIPOC Visualizar o processo e restringir o âmbito do problema.

- Ajuda a identificar a área onde o problema tem origem. Diagrama VSM

Brainstorming (podendo recorrer a diagramas de afinidade)

Troca de ideias e feedback.

- Ajuda a que toda a equipa compreenda o processo e esteja integrada na melhoria.

- Pode ser um fator de motivação.

Checklist

Assegurar que todas as atividades da fase Define foram terminadas.

- Ajuda a garantir que todos os passos foram cumpridos.

- Ajuda a manter uma estrutura de organização no desenvolvimento do processo.

Charter

Estruturar a informação e fechar a definição dos objetivos e âmbito do projeto.

- Ajuda na visualização do final da etapa Define. - Ajuda a estabelecer os contornos da etapa

seguinte (Measure). - Ajuda compilar a informação mais relevante

para apresentação à gestão da empresa.

Fase 2 – Measure

Ferramenta Objetivo Vantagens

Process maps Compreender o processo em que se está a atuar.

- Ajuda a visualizar o processo a um nível mais aprofundado do que na fase anterior.

Plano de recolha de dados

Estabelecer as linhas orientadoras da recolha de dados.

- Ajuda a ter acesso a informação quando a mesma não está disponível em sistemas e documentos.

Técnicas de amostragem

Determinar o tamanho ideal da amostra.

- Ajuda a reduzir a quantidade de dados quando a população é muito grande.

Gauge R&R Assegurar que os dados recolhidos são válidos.

- Ajuda a perceber e garantir a validade dos dados recolhidos.

Folhas de registo de dados

Ter um suporte para a recolha de dados.

- Ajuda a recolher os dados em diferentes pontos no tempo para posterior tratamento.

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Fase 3 – Analyze

Ferramenta Objetivo Vantagens

Diagrama de causa efeito

Identificar as causas que são raiz do problema.

- Ajuda a visualizar, de forma estruturada, as causas dos defeitos e os fatores críticos de qualidade.

Estatística descritiva Compreender as variações dos parâmetros analisados.

- Ajuda a visualizar de forma sumária a informação obtida através dos dados recolhidos.

Análise de Regressão Compreender a relação entre variáveis.

- Ajuda a perceber a perceber como duas variáveis estão relacionadas.

Correlação

Compreender o direcionamento da relação entre duas variáveis.

- Ajuda a perceber como, e se, duas variáveis estão efetivamente relacionadas, embora a correlação não implique causalidade.

Testes de hipóteses Verificar se uma hipótese é ou não é válida.

- Ajuda a perceber se uma formulação de explicação para determinado acontecimento é ou não verdadeira.

Fase 4 – Improve

Ferramenta Objetivo Vantagens

Experiências (eventualmente com recurso a DOE)

Alterar as variáveis de entrada e medir alterações nas variáveis de saída.

- Ajuda a compreender quais as variáveis que mais influenciam o output do processo.

Fase 5 – Control

Ferramenta Objetivo Vantagens

SPC (com possível recurso a control charts)

Visualizar os dados recolhidos e compreender a variação no processo

- Ajuda a perceber em que situações um processo está fora de controlo e se as melhorias estabelecidas estão a corresponder aos resultados esperados.

2.4. Testes e Parâmetros de Qualidade do Cartão Canelado

O cartão canelado pode ser sujeito a testes laboratoriais com o intuito de verificar as suas propriedades. São testes standard utilizados na indústria da produção de cartão sendo particularmente importantes para os compradores, uma vez que permitem perceber se a embalagem que estão a adquirir terá capacidade para proteger o produto que pretendem embalar. As métricas de qualidade do cartão estão, geralmente, associadas a estes testes.

Os testes de peso, espessura, compressão lateral (Edge Compression Test – ECT), compressão da caixa (Box Compression Test – BCT), rebentamento (teste de Mullen), teor de humidade, capacidade de absorção (teste de Cobb) são alguns dos testes que é possível realizar em

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laboratório e que, sendo feitos de acordo com as normas, permitem tirar conclusões relativamente ao processo de fabrico. Os testes mais habituais para avaliar a performance das caixas são o ECT (Figura 14) e o Mullen (Figura 15) e serão esses os utilizados na avaliação da qualidade do cartão produzido ao longo deste projeto. Estes testes são realizados em laboratório com temperatura ambiente controlada aos 23°C e humidade relativa 50%.

Figura 14 – Teste ECT - Segue a norma ISO 3037:2007

Figura 15 – Teste de Mullen - Segue a norma ISO 2759:2001

Cada cartão tem valores característicos de ECT e Mullen (Anexo A) sendo possível avaliar estes parâmetros de qualidade de forma quantitativa. Segundo Wendler (2006) existe uma correlação positiva forte entre a gramagem do cartão e o ECT. Esta variação foi observada durante o período de testes e uma pequena amostra pode ser vista no Anexo H. O Mullen está diretamente relacionado com a humidade relativa do cartão; variações grandes na humidade levam a perda de elasticidade e a um decréscimo nos valores do teste.

O cartão é higroexpansivo, o que significa que se o teor de humidade aumentar, o papel aumenta de volume. No sentido inverso, se perder humidade efetiva, reduz de tamanho. Quando há desequilíbrios (diferenças mais acentuadas) entre os teores de humidade do simples face e do liner exterior o cartão pode não ficar plano. A esta característica chama-se empeno (warp), característica que avalia a curvatura das placas de cartão.

O empeno transversal do cartão (transversal ao movimento da placa na caneladora) pode apresentar-se com curvatura normal (Figura 16) ou inversa (Figura 17). O excesso de calor na mesa de secagem ou o excesso de humidade do simples face são normalmente as causas da curvatura normal, ao passo que o excesso de humidade no liner exterior ou a falta de calor na mesa são as principais causas do empeno inverso.

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Figura 16 – Cartão com empeno (curvatura normal)

Figura 17 – Cartão com empeno (curvatura inversa)

A fórmula de cálculo do empeno é a seguinte,

100f

empenoL

= ×

onde L representa o comprimento da placa e f é a distância que mostra a Figura 18. O resultado é dado sob a forma de percentagem permitindo um controlo standard, independentemente da largura da placa analisada. O departamento de qualidade estabelece um limite de 2% para o empeno transversal do cartão.

É possível combater o efeito de warp aquecendo mais (ou menos) o papel para aumentar a evaporação alterando assim a humidade relativa para atingir o equilíbrio entre os vários componentes. Segundo Taylor, ao passar na mesa de secagem, o liner que não está em contacto com a mesa não tem uma alteração de humidade significativa.

Ao contrário deste, o liner em contacto direto com a mesa tem perdas muito elevadas. No entanto, se o liner tiver um nível de humidade muito elevado há uma probabilidade elevada de o cartão sair empenado (Taylor 1999).

Os operadores controlam as dimensões das placas produzidas com muita frequência. O controlo é feito com recurso a uma fita métrica e permite saber se os vincos e as lâminas da máquina estão devidamente ajustados. É também nesta altura que o operador tem o hábito de verificar o aspeto das dobras selecionando uma amostra de placas que dobra pela marcação dos vincos e verifica se não há ruturas no papel.

Para além dos parâmetros abordados, há várias características que podem apenas ser avaliadas qualitativamente, como é o caso do aspeto da superfície, das dobras (como referido anteriormente) e a quantidade de cola.

O chamado washboarding (“efeito ninho de abelha” – Figuras 19 e 20) é uma das principais características de caracterização do aspeto do cartão. Este efeito é normalmente provocado pelo excesso de cola que tem como consequência um excesso de humidade no cartão. O aumento deste efeito leva a uma diminuição nos valores de ECT testados, isto é, um aumento da quantidade de cola está diretamente relacionado com valores mais baixos de ECT. O washboarding, contudo, não é necessariamente o fator mais relevante nos resultados do teste

f

Figura 18 – Esquema de representação do empeno

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ECT pois a gramagem tem também uma correlação forte com este parâmetro de avaliação. Fatores como o aumento da gramagem do cartão (ou seja, dos papéis utilizados) ou da humidade relativa do ar parecem também levar a uma diminuição deste efeito. Em particular, a humidade relativa do ar leva a uma redução linear do ECT com o aumento da humidade (Wendler 2006).

A qualidade de impressão é mais um dos parâmetros fundamentais de avaliação do cartão e pode ser drasticamente afetado pelo efeito washboarding (Holmvall 2007). A irregularidade do papel a imprimir faz com que a distribuição de tinta, e consequente absorção seja pouco homogénea como se pode ver na Figura 20.

Figura 20 – Impressão com efeito de washboarding

A quantidade de cola pode ser analisada fazendo um teste com recurso a tintura de iodo. Encharca-se o cartão em água para permitir a separação das folhas de papel. Com a ajuda de uma garrafa de spray borrifa-se o cartão com tintura de iodo e deixa-se a repousar. O iodo vai reagir com o amido da cola permitindo ver de que forma o papel a absorveu (Figura 21 e Figura 22).

Figura 21 – Linha de cola adequada

Figura 22 – Linha de cola excessiva

Os valores utilizados para avaliar a qualidade do cartão produzido terão por base estes testes. É com base neles que será possível fazer mudanças no processo de produção e perceber se essas mudanças estão a contribuir para a redução do desperdício, da necessidade de repetir trabalho e manutenção ou melhoria da qualidade.

Figura 19 – Diferença entre cartão com washboardin (cima) e sem washboarding (baixo)

Cartão com washboarding

Cartão sem washboarding

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Os testes descritos neste capítulo foram utilizados no desenvolvimento deste projeto. Na prática existem mais testes que poderiam ter sido feitos, mas esses estão maioritariamente relacionados com características que não são controláveis, como é o caso da gramagem do papel, logo de interesse reduzido no âmbito definido.

Os resultados destes testes serão utilizados como métricas para avaliação da qualidade do cartão e da identificação de defeitos de acordo com as especificações atuais dos clientes da empresa.

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3. DMAIC no Processo de Melhoria

Como foi referido anteriormente, a metodologia DMAIC foi utilizada para estudar, compreender e melhorar o processo de produção de cartão canelado. A qualidade do produto final não era, em geral, o que se devia particularmente a uma falta de ajustamento do processo às características da máquina que, com o tempo, foi sofrendo algumas alterações no sentido de melhorar a produtividade ou simplesmente substituir peças já em estado de uso avançado. O descontentamento com o produto era generalizado e as reclamações (quer externas, quer internas) vinham a aumentar.

3.1. Define

A fase Define teve como principal suporte a análise de documentação existente na empresa, o brainstorming e a observação do processo numa lógica de gemba walk (no shop floor, junto da máquina e dos seus operadores). A documentação existente revelava algum trabalho feito anteriormente no sentido de melhorar o processo de produção, medidas não concretizadas.

Uma primeira análise permitiu visualizar o input obrigatório (fatores de entrada) e o output desejado (Figura 23) neste processo.

Figura 23 – Visão high-level do processo otimizado

A manutenção faz parte dos inputs porque é feita manutenção diária à máquina no final do dia, quando para a produção, e o responsável pela equipa de manutenção da empresa está, inclusivamente, presente nas reuniões diárias de ponto de situação para compreender as necessidades dos operadores e eventuais falhas no funcionamento do equipamento.

Este foi o ponto de partida para uma visão um pouco mais alargada que envolve a identificação dos fornecedores e dos clientes. A Figura 24 mostra o desenvolvimento desta ideia com recurso a um diagrama SIPOC6. O processo pode ser consultado no Anexo B – Processo da Caneladora.

6 Acrónimo de Suppliers (fornecedores), Inputs (entradas), Process (processo), Outputs (saídas), Customers (clientes).

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Figura 24 – Diagrama SIPOC

Através do diagrama de SIPOC foi possível concluir que era necessário ter em conta as opiniões não só dos clientes externos, mas também dos clientes internos (área de transformação da empresa). O input de ambos são as placas de cartão produzidas na empresa e a qualidade das mesmas é fundamental para a qualidade dos seus produtos. Para compreender de que forma estavam a ser afetados, foram consultados o Diretor de Qualidade, responsável pelas reclamações externas, e os operadores da área de transformação que, apesar de sentirem alguma pressão para utilizarem as placas independentemente do estado em que estiverem, também encontram situações de não conformidade.

O gráfico (Figura 25) representa uma análise de Pareto feita com os dados de não conformidades dos clientes externos detetadas nos últimos 5 meses de 2012. Os três primeiros motivos representam aproximadamente 55% do total das não conformidades.

Figura 25 – Análise das não conformidades, por classes, registadas no departamento de qualidade nos últimos

meses de 2012.

As não conformidades estão agrupadas por classes estabelecidas internamente na empresa, conforme se pode observar no gráfico. A Tabela 4 mostra uma subdivisão dessas classes nas principais razãos apresentadas pelos clientes.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Estr

utur

a da

cai

xa

Qua

ntid

ades

Qua

lidad

e do

car

tão

Impr

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o

Praz

o

Pale

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Prod

uto

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o

Prob

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Tran

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imen

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ifica

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Troc

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Mat

eria

l

Out

ros m

otiv

osNº de não conformidades Acumulado

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Tabela 4 – Quantidade de reclações de clientes por motivo de reclamação

Classe de Não conformidade Motivo de reclamação Quantidade de

reclamações

Estru

tura

da

Cai

xa Caixas Descoladas 38

Colagem Descentrada 19

Caixas sem Resistência 6 Q

uant

idad

es Quantidade inferior ao faturado

(Placas) 30

Quantidade inferior ao faturado (Caixas) 14

Quantidade superior ao solicitado (> Tolerância) 8

Qua

lidad

e de

Car

tão Cartão Descolado 30

Qualidade de Cartão 12

Placas com muito empeno 3

Das três classes selecionadas, a classe “Qualidade do Cartão” é a única que está total e diretamente ligada ao processo de produção da caneladora. “Caixas sem resistência” são uma consequência da falta de qualidade do cartão, enquanto os restantes motivos de reclamação da classe “Estrutura da Caixa” são imputáveis à área de transformação.

O brainstorming foi essencial ao longo de toda a fase, tendo envolvido os vários departamentos da empresa, permitiu compreender que a falta de qualidade do cartão estava a ter efeitos negativos na área de transformação da própria empresa tendo impacto nas métricas. Os operadores responsáveis pelas várias máquinas da área de transformação foram consultados para identificar os principais problemas com que se deparavam diariamente e destacaram os seguintes:

A - Cartão mal aparado; B - Cartão seco e quebradiço (problemas com a impressão e com o aspeto final da caixa); C - Cartão empenado (problemas com a impressão e de encravamento nas máquinas);

Com este conjunto de informação e tendo em conta que a atuação seria limitada à caneladora, decidiu restringir-se o âmbito deste projeto aos seguintes fatores críticos de qualidade:

- Cartão devidamente colado vs. cartão descolado; - Cartão resistente e com elasticidade vs. cartão seco e quebradiço com falta de

resistência; - Placas lisas vs. placas com empeno.

3.2. Measure

O primeiro passo desta fase consistiu em identificar as variáveis relevantes no processo que fossem potenciais causas (variáveis x) associadas às características críticas selecionadas (y) e compreender com que frequência estes aconteciam. Nenhuma das variáveis (x) era controlada e as não conformidades registadas não refletiam a realidade, segundo o Diretor de Qualidade e

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26

os operadores da área de transformação. De acordo com a informação recolhida na fase anterior as variáveis críticas de saída foram estabelecidas e estão a presentadas na Tabela 5.

Tabela 5 – Variáveis críticas de saída no processo de placas de cartão canelado.

Características críticas de qualidade

Variáveis críticas de saída Quantitativas (contínuas) Qualitativas

Cartão colado Estrutura (colado/descolado)

Resistência e elasticidade

- Mullen (Rebentamento) - ECT

Flexibilidade (quebradiço/não

quebradiço)

Grau de empeno Percentagem de empeno* Curvatura (plano/curvo)

* Calculado de acordo com a fórmula definida no subcapítulo 2.4.

Da compreensão do processo, tendo recorrido à análise de documentação e à observação, foram identificadas as variáveis de entrada (x) no processo como a velocidade da máquina e as apresentadas na Tabela 6. Estabeleceram-se quatro zonas distintas de recolha de dados para as variáveis mais relevantes: a máquina do largo, a máquina do fino, a dupla coladora e a mesa de secagem.

Tabela 6 – Pontos de medição e variáveis de entrada correspondentes no pocesso de produção de cartão canelado (células sombreadas).

Variáveis Qualitativas, Não Controláveis Operador da máquina Tipo de cartão

Tipo de papel do liner largo Tipo de canelura (onda) Tipo de papel do fluting largo Gramagem real do papel

Tipo de papel do liner fino Humidade relativa das bobines Tipo de papel do fluting fino Temperatura ambiente

Tipo de papel do liner exterior Humidade relativa do ar Variáveis Quantitativas, Controláveis

Componente da caneladora/

Secção de recolha de dados

Temperatura (°C) Cola

Vel

ocid

ade

da

cane

lado

ra

Line

r

Flut

ing

Sim

ples

Fa

ce

Plac

as d

e aq

ueci

men

to

Car

tão-

face

in

ferio

r

Car

tão-

face

su

perio

r

Vis

cosi

dade

(s

egun

dos)

Espe

ssur

a (µ

m)

Máquina do Largo 4

Máquina do Fino

Dupla Coladora 1

Mesa Secagem 2 3 3 1 Apenas um simples face quando se trata de cartão simples, dois simples face no caso de cartão

duplo. 2 Média das 4 placas de aquecimento da mesa de secagem. 3 Imediatamente à saída da mesa de secagem 4 Viscosidade igual à da mesa do fino. Por ter um depósito de difícil acesso, a leitura é feita na

máquina do fino

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27

De acordo com a literatura (Taylor 1999) e com as observações, todas as variáveis têm impacto nas características do produto final. O passo seguinte consistiu em estabelecer um plano de recolha de dados para compreender qual o baseline do processo: estabelecer os pontos específicos de recolha, elaborar documentos para o registo, formar os operadores e estabelecer um período temporal em que fosse possível garantir uma amostragem significativa (dentro das limitações).

As figuras 26, 27 e 28 representam os pontos de recolha das várias temperaturas referidas na Tabela 6.

Figura 26 – Pontos de leitura de temperatura na máquina do largo e na máquina do fino.

Dado que a máquina do largo e a máquina do fino funcionam com o mesmo princípio, sendo a única variação o tamanho da onda produzida, os pontos de leitura são semelhantes. A leitura da temperatura do papel do liner e a leitura de temperatura do papel do fluting é sempre feita após os pré-aquecedores e quando se considera o simples face a leitura é feita pelo lado do liner logo após a junção dos dois papéis. A máquina do fino tem, no entanto, uma diferença importante, o liner está exposto a um segundo pré-aquecedor sendo por isso feito o aquecimento após este segundo pré-aquecedor, por atingir temperaturas substancialmente mais elevadas do que à saída do primeiro.

Figura 27 – Pontos de leitura de temperatura na dupla coladora.

Legenda da Figura 27: 1- Ponto de leitura da temperatura do simples face

do largo à saída da dupla coladora (leitura feita pelo lado do liner).

2- Ponto de leitura do simples face do fino/micro à saída da dupla coladora (leitura feita pelo lado do liner).

3- Ponto de leitura da temperatura do liner exterior do cartão.

Legenda da Figura 26: 1- Ponto de leitura da temperatura

do papel do liner. 2- Ponto de leitura da temperatura

do papel do fluting. 3- Ponto de leitura da temperatura

do simples face.

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28

Figura 28 – Pontos de leitura de temperatura na mesa de secagem.

Na Figura 28 as letras A, B, C e D representam quatro placas de aquecimento da mesa de secagem. A temperatura das quatro placas é controlada independentemente pelo operador num painel da consola central. Os pontos 1 e 2 são os pontos de leitura das temperaturas superior e inferior do cartão à saída da mesa de secagem. Irá utilizar-se a média das temperaturas das placas como variável, em vez de utilizar as 4 placas de forma independente para facilitar o tratamento dos dados.

As medições referentes à viscosidade da cola fazem parte das práticas de controlo da empresa seguindo as orientações referidas no capítulo 2.4. A espessura de cola é visível nos mostradores de cada uma das zonas correspondentes.

Para o registo das medições foram criados documentos de registo, adequados às necessidades, que podem ser consultados no Anexo C. Estes documentos incorporam as variáveis de entrada, agrupadas de acordo com as suas zonas de recolha.

Num esforço de garantir a repetibilidade dos dados garantiu-se que a recolha num dado local foi feita utilizando sempre o mesmo aparelho. No que concerne a reprodutibilidade o maior problema encontrado foi na existência de dois operadores em cada zona de recolha. Uma vez que a fábrica funciona por turnos e o tempo para recolha de dados foi limitado, em cada ponto de recolha era necessário que ambos fizessem recolha de dados. Deu-se início a um período experimental que durou cerca de uma semana e meia. Durante este período os operadores foram treinados na utilização adequada do equipamento e nos pontos específicos de recolha. Uma análise aos primeiros 4 dias revelou que havia alguma disparidade nas leituras de dois pares de operadores, os da máquina do largo e os da mesa de secagem, o que levou a um acompanhamento para correção da forma como as mesmas eram feitas. Ao fim de nove dias as leituras estavam consistentes e iniciou-se o processo de recolha oficial.

Por falta de disponibilidade temporal dos operadores, a recolha de dados referente às variáveis não controláveis (temperatura ambiente, humidade do ar e humidade das bobines) foram recolhidos pela autora da tese. Os equipamentos utilizados na recolha da temperatura ambiente e da humidade relativa não permitiam conseguir leituras consistentes na zona da caneladora, a variação era demasiado grande devido à existência de vapor de água e de todos os pontos de emissão de energia sob a forma de calor. Desta forma, ambas tiveram de ser desconsideradas. Da observação percebeu-se, no entanto, que durante o processo de fabrico estas variáveis influenciavam, com uma correlação positiva fraca, a temperatura com que os simples face davam entrada na dupla coladora.

A humidade relativa das bobines foi medida com um aparelho específico para o efeito, um higrómetro para medir humidade relativa em papel. Sendo o papel um material higroscópico, a leitura foi feita em três pontos, um no centro da bobine e os outros dois a cerca de 20 centímetros das bases.

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29

Desta forma, todas as leituras das variáveis de entrada foram registas, sem alterações aos parâmetros normais de funcionamento, durante o período de cerca de um mês (devido às limitações de tempo do projeto).

As características de qualidade empeno, resistência e elasticidade e cartão descolado foram analisadas através de amostras de placas retiradas a pilhas das encomendas, placas estas que se encontravam em repouso a aguardar deslocação para a zona de embalamento ou para a zona de transformação, conforme a encomenda a que pertenciam. A opção de recolha neste período e não no momento imediatamente após a saída da caneladora deve-se à necessidade de um período de estabilização dos materiais, cola e papel, que sofrem alterações após o arrefecimento.

A amostragem para análise do empeno consistiu na seleção aleatória de pilhas de placas produzidas. De cada uma destas retiraram-se, aleatoriamente, três placas a alturas diferentes. A média do empeno destas foi assumida como representativa da respetiva pilha. É de salientar que a diferença entre os empenos era mínima ou inexistente.

Para a análise das características de resistência e elasticidade utilizou-se uma metodologia semelhante à anterior, testando-se apenas duas placas em vez de três. Antes de serem submetidas aos testes Mullen e ECT, as placas repousavam em laboratório por um período mínimo de 24 horas de acordo com as normas do departamento de qualidade.

A característica cartão colado foi analisada sempre que foram retiradas placas para os testes referidos anteriormente. Durante o período de recolha de dados, foram encontradas duas encomendas em não conformidade. Devido à elevada carga de trabalho dos operadores, não foram registadas as leituras das variáveis de entrada, pelo que não foi possível tirar conclusões relativamente à causa. No entanto, após o ajustamento do processo não foram registadas não conformidades por cartão descolado.

3.3. Analyze

Dada a grande diversidade de tipos de cartão produzidos pela empresa, e as limitações de tempo para a concretização do projeto, tomou-se a decisão de limitar a análise a alguns tipos de cartão. Inicialmente foi feita uma análise de Pareto à produção individual de cartão do ano 2012 para conseguir determinar os tipos de cartão com mais saída (Figura 29).

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30

Figura 29 – Análise de Pareto aos tipos de cartão vendidos no ano de 2012.

De acordo com o registo das não conformidades concluiu-se que os três cartões mais vendidos são também os maiores causadores de não conformidades. Atendendo a estes factos e às características dos cartões (ondas e tipos de papel que os compõem), numa sessão de brainstorming com o Diretor de Produção e o Diretor de Qualidade, decidiu limitar-se a análise aos seguintes tipos de cartão: B90BR, B100CR, C130CR, C165CK, E70BR, BC330CR, BC370CK e EC330CK.

Na tentativa de compreender o que poderia estar por trás de tantas não conformidades e problemas de qualidade do produto final, desenhou-se um diagrama de causa-efeito (Figura 30) que evidenciou as causas mais prováveis. Em particular sobressaíram todas as causas relacionadas com os métodos. A ausência de utilização de parâmetros comuns entre operadores é a principal causa da falta de uniformização. A falta de qualidade das matérias-primas é um fator de variação conhecido, com impacto considerável nas características do produto final, no entanto é algo que a empresa não pode facilmente controlar.

0

10

20

30

40

50

60

0

2

4

6

8

10

12BC

330C

RB1

00CR

BC37

0CK

B90B

RC1

30CR

BC40

0CK

B110

CKC1

65CK

EC33

0CK

EC33

0BR

B165

AKE7

0BR

C155

CRC1

80BR

EC31

0BR

B110

BRBC

450C

KB1

40CK

EC41

0AK

BC33

0BR

C190

CKE7

0BRB

BC38

0BR

EC41

0CK

C170

CKBC

450A

KBC

405C

KBC

500C

KB1

35BR

C210

BREC

300C

RE7

0CR

C220

AKC2

30CK

E80C

RC1

55BR

C240

AKEC

440A

KC1

65BR

BC56

0CK

E70C

KO

utro

s

Milh

ões

Milh

ões

m² Acumulado (m²)

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31

Figura 30 – Diagrama de causa-feito do processo de produção de cartão relativamente ao efeito de excesso de

desperdíco e produto não conforme.

A Tabela 7 mostra as variáveis controláveis e não controláveis identificadas como mais influentes no processo, após as análises feitas anteriormente.

Tabela 7 – Variáveis com maior influência no processo de produção de cartão canelado.

Variáveis Controláveis

Componente da caneladora/

Secção de recolha de dados

Temperatura (°C) Cola V

eloc

idad

e da

ca

nela

dora

Line

r

Flut

ing

Sim

ples

Fa

ce

Plac

as d

e aq

ueci

men

to

Car

tão-

face

in

ferio

r

Car

tão-

face

su

perio

r

Espe

ssur

a (µ

m)

Máquina do Largo

Máquina do Fino

Dupla Coladora 1 4

Mesa Secagem 2 3 3

Variáveis Não Controláveis Operador da máquina Tipo de papel do fluting fino

Tipo de papel do liner largo Tipo de papel do liner exterior Tipo de papel do fluting largo Tipo de onda

Tipo de papel do liner fino 1 Apenas um simples face quando se trata de cartão simples, dois simples face no caso de cartão

duplo. 2 Média das 4 placas de aquecimento da mesa de secagem. 3 Imediatamente à saída da mesa de secagem 4 Apenas uma espessura quando se trata de cartão simples, duas espessuras no caso do cartão

duplo.

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32

Dada a complexidade do processo e o tempo disponível para a análise no gemba, o estudo apresentado restringir-se-á à análise detalhada das variáveis controláveis do processo, tirando um conjunto de conclusões preliminares que permitam definir parâmetros de operacionalização do processo otimizados, e, consequentemente, conduzam a uma redução significativa das não conformidades. Assim, a desejável ligação entre os fatores de variação à entrada e as características do produto final, será objeto de estudos posteriores.

Análise das variáveis de entrada 3.3.1.

A recolha de dados sobre as variáveis controláveis decorreu durante o período de cerca de um mês e permitiu estabelecer uma referência do estado do processo. Uma vez que cada componente da caneladora funciona como uma unidade independente com inputs e outputs específicos, o tratamento dos dados dividiu-se em secções. Cada secção corresponde a uma das componentes estudadas (máquina do largo, máquina do fino, dupla coladora e mesa de secagem).

A análise foi feita em duas fases seguindo o conjunto de procedimentos: Fase 1: Análise das variáveis de forma independente

1. Estatística descritiva das variáveis; 2. Teste de normalidade às variáveis utilizando o método de Anderson-Darling; 3. Teste de correlação entre variáveis usando o coeficiente de correlação de Pearson.

Fase 2: Outras análises 1. Comparação dos resultados por operador; 2. Comparação dos resultados por tipo de onda; 3. Comparação dos resultados por tipo de papel.

A fase 1 implica uma leitura independente dos dados recolhidos para retirar conclusões mais óbvias sobre as distribuições das variáveis de entrada no processo.

A fase 2 realiza-se com intenção de testar as diferenças entre os atributos das variáveis não controláveis que se consideram ter maior influência no processo.

O mesmo tratamento foi aplicado às máquinas do largo e do fino, por terem configurações semelhantes e os inputs e outputs serem idênticos. No tratamento de dados da dupla coladora houve o cuidado de separar os cartões simples e os cartões duplos por implicarem que a máquina seja usada de forma diferente.

3.3.1.1. Fase 1: Análise das variáveis de forma independente

Para uma melhor compreensão dos valores medidos nos diferentes pontos, a Tabela 8 apresenta um resumo dos valores da média e desvio padrão das variáveis analisadas.

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33

Tabela 8 – Valores da média e desvio padrão (DP) das variáveis das diferentes secções da caneladora.

Máquina do Largo

Temperatura do Liner Temperatura do Fluting Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Média DP Média DP Média DP Média DP 73.634 5.135 45.742 17.873 105.35 5.11 25.860 2.773

Máquina do Fino

Temperatura do Liner Temperatura do Fluting Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Média DP Média DP Média DP Média DP 129.23 9.62 57.418 8.441 125.28 8.68 18.667 2.451

Dupla Coladora - Simples Temperatura do Simples Face

Interior Temperatura do Liner Exterior Espessura do Rolo de Cola

Média DP Média DP Média DP 79.350 11.607 65.590 8.197 10.440 2.076

Dupla Coladora - Duplos Temperatura do Simples Face

Interior

Temperatura do Simples face

Médio

Temperatura do Liner Exterior

Espessura do Rolo de Cola 1

Espessura do Rolo de Cola 2

Média DP Média DP Média DP Média DP Média DP 69.912 9.924 93.325 10.210 64.800 5.693 11.025 2.025 11.450 1.542

Mesa de Secagem

Temperatura Média da Mesa de Secagem

Temperatura do Liner Interior Temperatura do Liner Exterior

Média DP Média DP Média DP 168.51 8.67 73.818 2.843 96.267 8.125

No anexo D é possível consultar um resumo de estatística descritiva para cada uma das variáveis analisadas na Tabela 8. A Tabela 9 mostra o valor médio e o desvio padrão da variável velocidade.

Tabela 9 – Valores da média e desvio padrão da variável velocidade da caneladora.

Velocidade Média Desvio Padrão

116.016 8.807

O teste de normalidade permite saber se a distribuição dos dados recolhidos é aproximada por uma distribuição normal. Utilizando um teste de normalidade, considera-se que sempre que o valor de prova (p value) apresente um valor superior ao nível de significância do teste estipulado de 0.05, não se pode rejeitar a hipótese nula, logo a distribuição pode ser aproximada por uma distribuição normal.

Não é esperado, neste caso particular, que a maior parte das variáveis seja normalmente distribuída. Foi observado que cada operador apresenta uma variação muito grande na forma como produz o cartão assim como uma variação entre operadores. Os parâmetros de produção estão mal definidos e durante o período de observação foi possível concluir que em várias alturas não havia ajustes na máquina aquando da mudança de cartão. A título de exemplo,

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34

numa mudança de papel reciclado para kraft, deveria haver uma redução no abraçamento do pré-aquecedor, o que muitas vezes não acontecia. No caso dos papéis do fluting a operacionalização era totalmente aleatória. O papel tinha duas posições, encostado ao pré-aquecedor ou afastado do pré-aquecedor, algo que não seguia parâmetros de tipo de papel ou onda a produzir. Era um fator negligenciado.

A segunda fase irá realizar-se com o intuito de compreender melhor estas diferenças. Pretende-se descobrir possíveis padrões na produção que possam, eventualmente, estar associados a padrões de não conformidades.

A relação entre variáveis será analisada recorrendo ao teste de correlação de Pearson, examinando o respetivo coeficiente, complementando com um teste de hipótese que permita compreender se o coeficiente é estatisticamente diferente de zero. O valor de prova obtido no teste permitirá saber se a relação é estatisticamente significativa. Sempre que p seja inferior a 0.05, pode afirmar-se que a relação é estatisticamente significativa, com 95% de confiança. O coeficiente de correlação é uma medida do grau de relacionamento linear entre duas variáveis.

De seguida é apresentado o tratamento de dados seguindo o procedimento definido. Para uma melhor compreensão, serão apresentados todos os passos efetuados relativamente à máquina do largo. O tratamento nas restantes secções foi efetuado de forma idêntica.

A Figura 31 mostra o resultado do teste de normalidade para a variável Temperatura do Liner do Largo. O mesmo teste foi realizado para todas as outras variáveis e os resultados estão resumidos na Tabela 10.

Figura 31 – Teste de normalidade da variável Temperatura do Liner do Largo.

O “P-value” apresentado no quadrado lateral da figura é superior a 0.05, logo pode concluir-se que a distribuição desta variável pode ser aproximada a uma distribuição é normal.

A Tabela 10 apresenta os valores de p (p-value) obtidos através dos testes de normalidade aplicados às variáveis controláveis.

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Tabela 10 – Valores de p correspondentes aos testes de normalidade das variáveis controláveis superiores a 0.05.

Valores de p de cada uma das variáveis analisadas

Componente da caneladora/

Secção de recolha de dados

Temperatura (°C) Cola

Vel

ocid

ade

da

cane

lado

ra

Line

r

Flut

ing

Sim

ples

Fa

ce -

Inte

rior

Sim

ples

Fa

ce -

Méd

io

Plac

as d

e aq

ueci

men

to

Car

tão-

face

in

ferio

r

Car

tão-

face

su

perio

r

Espe

ssur

a 1

(µm

)

Espe

ssur

a 2

(µm

)

Máquina do Largo 0.469 <0.05 0.054 <0.05 <0.05 Máquina do Fino 0.277 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 Dupla Coladora - S 0.392 0.431 <0.05 <0.05 Dupla Coladora - D 0.359 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 Mesa Secagem <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

A maior parte dos valores é inferior a 0.05 como já era esperado, tendo em conta a falta de uniformização de parâmetros existentes na produção.

Os testes de correlação realizaram-se por secção da máquina, considerando as variáveis da Tabela 10. Os valores apresentados nas células das tabelas 11, 12, 13, 14 e 15 são o resumo dos resultados obtidos nos testes de correlação. Em cada célula estão representados dois valores. O valor superior correponte ao fator de correlação de Pearson e o valor inferior correponde ao p-value do teste de hipóteses realizado para compreender se a correlação entre os pares de variáveis é significativa.

O fator de correlação de Pearson varia entre -1 e 1. Este fator mede a força da relação linear entre duas variáveis quantitativas. Quanto mais próximo de zero for o valor, mais fraca é a relação, quanto mais se aproximar de -1 ou 1, mais forte será a relação linear entre as duas variáveis.

Tabela 11 – Análise de correlação das variáveis analisadas na máquina do largo.

Temperatura do Liner do Largo

Temperatura do Fluting do Largo

Temperatura do Simples Face do

Largo

Espessura do Rolo de Cola do

Largo Temperatura do Fluting

do Largo -0,148 0,157 - - -

Temperatura do Simples Face do Largo

0,208 0,045

0,119 0,254 - -

Espessura do Rolo de Cola do Largo

0,057 0,584

0,268 0,010

0,130 0,214 -

Velocidade -0,010 0,924

-0,002 0,984

0,010 0,924

-0,218 0,036

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36

Tabela 12 – Análise de correlação das variáveis analisadas na máquina do fino.

Temperatura do Liner do Fino

Temperatura do Fluting do Fino

Temperatura do Simples Face do

Fino

Espessura do Rolo de Cola do

Fino Temperatura do Fluting do

Fino 0,116 0,172 - - -

Temperatura do Simples Face do Fino

0,403 0,000

-0,095 0,261 - -

Espessura do Rolo de Cola do Fino

-0,242 0,004

-0,119 0,160

0,164 0,052

Velocidade -0,264 0,002

-0,141 0,096

-0,052 0,543

0,320 0,000

Tabela 13 – Análise de correlação das variáveis analisadas na dupla coladora – cartões simples.

Temperatura do Simples Face Interior na Dupla

Coladora

Temperatura do Liner Exterior na Dupla

Coladora

Espessura do Rolo de Cola

Temperatura do Liner Exterior na Dupla Coladora

0,046 0,646

Espessura do Rolo de Cola 0,085 0,398

0,125 0,214

Velocidade 0,186 0,065

-0,033 0,746

-0,128 0,206

Tabela 14 – Análise de correlação das variáveis analisadas na dupla coladora – cartões duplos.

Temperatura do Simples Face Interior na DC

Temperatura do Simples Face Médio na DC

Temperatura do Liner Exterior na

DC

Espessura do Rolo de Cola

1

Espessura do Rolo de

Cola 2 Temperatura do Simples Face Médio na DC

0,423 0,000

Temperatura do Liner Exterior na

DC

-0,313 0,005

-0,321 0,004

Espessura do Rolo de Cola 1

-0,159 0,158

0,003 0,981

0,094 0,408

Espessura do Rolo de Cola 2

-0,207 0,066

-0,136 0,227

0,041 0,720

0,386 0,000

Velocidade 0,010 0,933

-0,044 0,700

0,037 0,742

-0,144 0,202

0,105 0,354

Tabela 15 – Análise de correlação das variáveis analisadas na mesa de secagem.

Temperatura Média da Mesa de Secagem

Temperatura do Cartão Face Superior

Temperatura do Cartão Face Inferior

Temperatura do Cartão Face Superior

-0,085 0,249

Temperatura do Cartão Face Inferior

0,654 0,000

0,149 0,042

Velocidade -0,290 0,000

-0,057 0,440

-0,292 0,000

A generalidade dos resultados da análise apresenta coeficientes a variar entre -0.5 e 0.5 com valores de p superiores a 0.05 o que significa que a relação linear entre as variáveis é pequena ou inexistente. No caso das relações que apresentam valores de p inferiores a 0.05 (relações

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37

significativas), é visível apenas uma relação moderada de linearidade entre as variáveis Temperatura Média da mesa de secagem e Temperatura do Cartão na face inferior. Esta relação faz sentido uma vez que a face inferior está em contacto com a mesa de secagem e é à saída da mesa que a temperatura da face inferior é medida. As restantes correlações são consideradas fracas por apresentarem fatores de correlação inferiores entre -0.5 e 0.5.

Da análise efetuada nesta fase é possível concluir que a maior parte dos dados não apresenta uma distribuição normal. No caso particular das Temperaturas do Fluting em ambas as máquinas seria esperado que tal acontecesse já que existe um valor de referência para esta variável (60°C).

As Temperaturas do Liner e do Simples Face da máquina do fino são demasiado elevadas tendo em conta que a composição do papel é substancialmente alterada quando exposto a temperaturas superiores a 100°C (Crook & Bennett 1962).

Das correlações identificadas compreende-se que a grande maioria seja causal, dada a natureza sequencial com que aparecem no processo. No entanto, foi identificada apenas uma correlação moderada (Tabelas 11 a 15), as restantes correlações são fracas, provavelmente devido à quantidade de fatores residuais com influência no processo.

3.3.1.2. Fase 2: Outras análises

Comparação por operador

Na continuação dos procedimentos estabelecidos, executou-se a análise dos dados por operador com o intuito de compreender as diferenças entre os parâmetros utilizados por ambos. A Tabela 16 apresenta o tamanho da amostra a tratar em cada secção por operador.

Tabela 16 – Dimensão da amostra analisada nas diferentes secções da caneladora, por operador.

Tamanho da amostra (N)

Operador Máquina do Largo

Máquina do Fino

Dupla coladora Mesa de Secagem Cartões

Duplos Cartões Simples

Operador 1 56 72 42 51 100 Operador 2 37 69 38 33 87

Para aferir se é significativa a diferença entre as temperaturas utilizadas pelos dois operadores efetuou-se um 2 sample t-test, com nível de confiança 95% (Figura 32). A figura mostra a forma como o teste foi realizado para a variável Temperatura do Liner do Largo, concluindo-se que o valor esperado da temperatura da máquina do largo operada pelo operador 1 é superior à do operador 2 (intervalo de confiança é positivo), com 95% de confiança. Para além dos testes de hipótese fizeram-se também intervalos de confiança a 95%. Os restantes testes realizaram-se de forma análoga (Tabela 17).

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38

Figura 32 – Teste de hipóteses de diferença de Temperatura do Liner do Largo entre os dois operadores.

A Tabela 17 mostra um resumo dos resultados dos testes realizados. As diferenças significativas encontradas correspondem a valores de p inferiores a 0.05.

Tabela 17 – Resumo dos resultados dos testes de hipóteses realizados por operador.

Máquina do Largo

Temperatura do Liner

Temperatura do Fluting

Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Valor P 0.002 0.389 0.843 0.065 IC (1.19; 5.23) (-4,05; 10,28) (-2,42; 1,98) (-0,067; 2,206)

Interpretação Diferença significativa Não significativo Não significativo Não significativo

Máquina do Fino

Temperatura do Liner

Temperatura do Fluting

Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Valor P 0.063 0.918 0.621 0.084 IC (-6,20; 0,16) (-2,95; 2,66) (-3,60; 2,16) (-1,516; 0,097)

Interpretação Não significativo Não significativo Não significativo Não significativo

Dupla Coladora – Simples

Temperatura do Liner

Interior Temperatura do Liner

Exterior Espessura do Rolo de Cola

Valor P 0.075 0.047 0.924 IC (-0,49; 9,81) (0,05; 6,79) (-0,600; 0,661)

Interpretação Não significativo Diferença significativa Não significativo

Dupla Coladora – Duplos

Temperatura do Simples Face

Interior

Temperatura do Simples Face

Médio

Temperatura do Liner Exterior

Espessura do Rolo de Cola1

Espessura do Rolo de Cola 2

Valor P 0.221 0.003 0.000 0.523 0.580 IC (-7,25; 1,71) (-10,98; -2,42) (2,27; 6,89) (-1,250; 0,643) (-0,897; 0,506)

Interpretação Não

significativo Diferença

significativa Diferença

significativa Não

significativo Não

significativo Mesa de Secagem

Temperatura Média da Mesa

Temperatura do Cartão – Face Inferior

Temepratura do Cartão – Face Superior

Valor P 0.001 0.883 0.201 IC (-6,42; -1,60) (-2,20; 2,56) (-0,290; 1,373)

Interpretação Diferença significativa Não significativo Não significativo *IC – Intervalo de Confiança

Two-sample T for Temperatura do Liner do Largo Operador N Mean StDev SE Mean

Operador1 56 74,91 5,14 0,69

Operador2 37 71,70 4,54 0,75

Difference = mu (Operador 1) - mu (Operador 2)

Estimate for difference: 3,21

95% CI for difference: (1,19; 5,23)

T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 3,16 P-Value = 0,002 DF = 83

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39

Não eram esperados os resultados de diferença significativa nos testes às variáveis Temperatura do Simples Face Médio e Temperatura do Liner Exterior da dupla coladora no caso dos cartões duplos. É particularmente estranho que na primeira o valor esperado seja mais alto para o operador 2 e na segunda o valor esperado seja mais elevado seja superior para o operador 1.

O operador 2 apresenta um valor esperado de Temperatura Média da Mesa de Secagem superior ao operador 1. Com base na Tabela 18 é possível observar que essa diferença deve ser maioritariamente justificada pelas temperaturas usadas em cartões simples com onda B, uma vez que as restantes temperaturas são bastante semelhantes. A tabela mostra as diferenças nas temperaturas médias programadas pelos operadores para a produção de cartões com caneluras distintas. A maior diferença encontrada na programação é em cartões de onda B, que pode influenciar as diferenças encontradas nas leituras da Temperatura média da mesa de secagem.

Tabela 18 – Temperaturas médias da mesa de secagem por operador.

Operador Temperatura Média da Mesa de Secagem (°C)

B C E BC e EC Operador 1 154.75 154.75 147.5 178.5

Operador 2 162.5 152.5 142.5 177.75

Não era esperado que existissem diferenças significativas em nenhuma outra situação se os parâmetros de produção fossem uniformes. Em particular, as diferenças na dupla coladora podem justificar parte dos problemas de não conformidade encontrados, como o empeno.

Comparação por tipo de canelura

Assim como no caso da comparação entre operadores, é expectável que as variáveis nas secções das máquinas do largo e do fino tenham o mesmo valor esperado independentemente da canelura. Recorreu-se a um teste ANOVA para avaliar se a existência de diferenças significativas nas distribuições por canelura. Juntamente com o ANOVA realizou-se o teste Tukey para comparar os vários pares e compreender entre quais existe diferença significativa. Se os limites de confiança englobarem o zero não existe diferença significativa, caso os limites de confiança excluam o zero declaram-se as médias significativamente diferentes.

A título de exemplo a Figura 33 apresenta o resultado da ANOVA referente à Temperatura do Liner do Largo e o tipo de onda. Os restantes testes seguiram o mesmo procedimento (Tabela 19).

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40

Figura 33 – ANOVA da variável Temperatura do Liner do Largo considerando diferentes caneluras.

A Tabela 19 apresenta um resumo dos resultados obtidos com a realização do teste ANOVA, complementado com o teste Tukey, para todas as variáveis das diferentes secções.

One-way ANOVA: Temperatura do Liner do Largo versus Canelura Source DF SS MS F P Canelura 2 41,7 20,9 0,79 0,458 Error 90 2383,8 26,5 Total 92 2425,6 S = 5,147 R-Sq = 1,72% R-Sq(adj) = 0,00% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -------+---------+---------+---------+-- BC 48 74,021 4,756 (---------*--------) C 31 73,742 6,164 (-----------*----------) EC 14 72,071 3,731 (----------------*-----------------) -------+---------+---------+---------+-- 70,4 72,0 73,6 75,2 Pooled StDev = 5,147 Grouping Information Using Tukey Method Canelura N Mean Grouping BC 48 74,021 A C 31 73,742 A EC 14 72,071 A Means that do not share a letter are significantly different. Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals All Pairwise Comparisons among Levels of Canelura Individual confidence level = 98,07% Canelura = BC subtracted from: Canelura Lower Center Upper ---------+---------+---------+---------+ C -3,105 -0,279 2,547 (--------*--------) EC -5,675 -1,949 1,776 (------------*-----------) ---------+---------+---------+---------+ -3,0 0,0 3,0 6,0 Canelura = C subtracted from: Canelura Lower Center Upper ---------+---------+---------+---------+ EC -5,620 -1,671 2,279 (------------*-------------) ---------+---------+---------+---------+ -3,0 0,0 3,0 6,0

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41

Tabela 19 – Resumo dos resultados do teste ANOVA para comparação das distribuições por canelura.

Máquina do Largo Temperatura do Liner

(°C) Temperatura do Fluting

(°C) Temperatura do

Simples Face (°C) Espessura do Rolo de

Cola (µm)

Não há diferença significativa (p=0.458)

Não há diferença significativa (p=0.968)

Não há diferença significativa (p=0.873)

Diferença significativa entre:

(p=0.000) C e BC; C e EC;

BC e EC Máquina do Fino

Temperatura do Liner (°C)

Temperatura do Fluting (°C)

Temperatura do Simples Face (°C)

Espessura do Rolo de Cola (µm)

Diferença significativa entre:

(p=0.000) B e BC; B e EC; E e BC; E e EC

Diferença significativa entre:

(p=0.015) B e EC

Diferença significativa entre:

(p=0.000) B e E; B e BC; B e EC;

E e BC; BC e EC

Diferença significativa entre:

(p=0.000) B e E; B e BC; B e EC

E e BC; BC e EC Dupla Coladora

Cartão Temperatura do Simples Face Interior (°C)

Temperatura do Simples Face Médio (°C)

Temperatura do Liner Exterior

(°C)

Espessura do Rolo de Cola 1

(µm)

Espessura do Rolo de Cola 2

(µm)

Simples

Diferença significativa

entre: (p=0.000)

B e C C e E

-

Não há diferenças

significativas (p=0.186)

Diferença significativa

entre: (p=0.000)

B e E C e E

-

Duplos

Diferença significativa

entre: (p=0.005) BC e EC

Diferença significativa

entre: (p=0.000) BC e EC

Diferença significativa

entre: (p=0.000) BC e EC

Diferença significativa

entre: (p=0.024) BC e EC

Diferença significativa

entre: (p=0.003) BC e EC

Mesa de Secagem

Média da Temperatura da Mesa de Secagem (°C)

Temperatura do Liner Interior (°C)

Temperatura do Liner Exterior (°C)

Diferença significativa entre: (p=0.000)

B e C; B e E; B e BC; B e EC; C e BC; E e BC; C e EC; E e EC

Não há diferenças significativas (p=0.148)

Diferença significativa entre: (p=0.000)

B e BC; B e E; C e E; C e BC; E e BC; E e EC; BC e EC

Há muitas diferenças significativas quando se compraram as variáveis por canelura. A Espessura do Rolo de Cola do Largo não devia apresentar diferença, uma vez que nesta máquina só se produz um tipo de onda, a onda C, as restantes ondas são produzidas na máquina do fino e, nos cartões duplos, unem-se as ondas na dupla coladora. Os parâmetros utilizados não deveriam variar dado que os restantes componentes do cartão são produzidos noutras secções e um maior teor de cola neste ponto não influencia uma melhor agregação posteriormente.

As diferenças encontradas entre cartões com onda E e cartões com onda B na máquina do fino são expectáveis uma vez que apresentam características diferentes. No entanto, assim como

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42

na máquina do largo, notam-se diferenças significativas entre cartões com o mesmo tipo de onda do fino.

Na dupla coladora há diferenças significativas em todas as variáveis quando considerados os cartões duplos. Mais uma vez, estas diferenças não deveriam acontecer, com exceção da espessura do rolo de cola 1, que liga a onda mais fina ao liner exterior. Relativamente aos cartões simples só seria de esperar a diferença significativa na espessura do rolo de cola. O aquecimento dos restantes componentes não deveria ser significativamente diferente. A Figura 34 mostra como são usadas temperaturas, em média, superiores quando são produzidos cartões com ondas mais pequenas.

Figura 34 – Varição das temperaturas do liner interior em cartões simples na secção da dupla coladora.

As diferenças significativas detetadas na mesa de secagem devem-se à utilização de diferentes parâmetros nas placas de aquecimento de acordo com o tipo de cartão produzido (composição por ondas - Tabela 18). Já a diferença encontrada entre as caneluras B e BC na temperatura do liner interior pode dever-se às camadas de ar causadas pelas ondas do cartão que dificultam a transferência de calor.

Em suma, encontram-se diferenças significativas inesperadas em todos as secções, com exceção da mesa de secagem. Na máquina do largo, uma vez que só se produz uma onda, não deveriam ser encontradas diferenças. Na máquina do fino deveriam, quanto muito, ser encontradas diferenças entre cartões com onda E e cartões com onda B, as diferenças entre cartões com onda E (E e EC), bem como as diferenças entre cartões com onda B (B e BC) não deveriam ser significativas. Por fim, na dupla coladora, com exceção da Espessura do Rolo de Cola 1, não deveriam ser encontradas diferenças significativas.

Para terminar a fase dois da análise das variáveis controláveis procedeu-se ao teste das diferenças por tipo de papel utilizado. As propriedades de cada tipo de papel (humidade relativa e quantidade de fibra virgem) implicam ajustes na forma como a máquina é programada. Papéis com maior teor de água necessitam de ser submetidos a um aquecimento mais prolongado para atingirem as mesmas temperaturas que os papéis com humidade relativa mais reduzida. Uma vez que os ajustes são feitos manualmente, os testes que se seguem vão permitir compreender se há, ou não, um controlo adequado.

ECB

100

90

80

70

60

50

Canelura

Tem

pera

tura

do

Line

r In

teri

or

Temperatura do Liner Interior - Cartões Simples - Dupla Coladora

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43

Comparação por tipo de papel

Os pontos de entrada de papel, como foi visto na descrição do processo, são a máquina do largo, a máquina do fino e a dupla coladora. O tamanho da amostra disponível para a dupla coladora é muito reduzido quando considerada a extensão de combinações de papéis (48), em particular, no caso dos cartões duplos, formados por 5 folhas de papel, a amostra para cada combinação é de cerca de 4 valores. Por este motivo serão apenas estudadas as variações na máquina do largo e na máquina do fino.

Os cartões definidos como prioritários no início da fase Analyze implicam a utilização de dois tipos de papéis em cada ponto de entrada das secções selecionadas (Tabela 20).

Tabela 20 – Papéis utilizados nas secções da máquina do largo e máquina do fino para os liners e flutings.

Secção de Entrada de Papel

Ponto de Entrada

Liner Fluting

Máquina do Largo TL4 Kraft

FLN SQR

Máquina do Fino FLN TL4

FLN SQR

Para aferir se é significativa a diferença entre as temperaturas utilizadas variando os tipos de papel efetuaram-se 2 sample t-test, com nível de confiança 95%. A Figura 35 mostra o resultado do teste realizado para a variável Temperatura do Liner do Largo, concluindo-se que não há diferença para o valor esperado, com 95% de confiança. Os restantes testes realizaram-se de forma análoga (Tabela 21).

Figura 35 – Teste t-student da variável Temperatura do Liner do Largo para comparação dos diferentes papéis usados.

A Tabela 21 mostra o resumo dos resultados dos testes realizados. As diferenças significativas encontradas dizem respeito às variáveis Temperatura do Simples Face do Largo no ponto de entrada do liner, Temperatura do Liner do Fino e Temperatura do Fluting do Fino nos dois pontos de entrada, Espessura do Rolo de Cola do Fino relativamente ao ponto de entrada do liner.

Two-Sample T-Test and CI: Temperatura do Liner-Largo; Papel Liner Two-sample T for Temperatura do Liner-Largo Papel Liner N Mean StDev SE Mean Kraft 16 73,63 3,01 0,75 TL4 77 73,64 5,49 0,63 Difference = mu (Kraft) - mu (TL4) Estimate for difference: -0,011 95% CI for difference: (-1,990; 1,967) T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = -0,01 P-Value = 0,991 DF = 39

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44

Tabela 21 – Resumo dos resultados do tesde de hipóteses que comprara as variações entre diferentes utilizações de papéis nas máquinas do largo e do fino.

Máquina do Largo

Temperatura do Liner

Temperatura do Fluting

Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Line

r

Valor P 0.991 0.118 0.011 0.328

IC (-1,990; 1,967) (-2,31; 19,09) (-5,88; -0,86) (-0,747; 2,141)

Interpretação Não significativo

Não significativo

Diferença significativa

Não significativo

Flut

ing

Valor P 0.287 0.870 0.091 0.087

IC (-3,81; 1,15) (-8,90; 7,55) (-0,32; 4,23) (-0,154; 2,202)

Interpretação Não significativo

Não significativo

Não significativo

Não significativo

Máquina do Fino

Temperatura do Liner

Temperatura do Fluting

Temperatura do Simples Face

Espessura do Rolo de Cola

Line

r

Valor P 0.000 0.016 0.082 0.001 IC (7,68; 12,86) (0,71; 6,76) (-0,33; 5,56) (-2,619; -0,759)

Interpretação Diferença significativa

Diferença significativa

Não significativo

Diferença significativa

Flut

ing

Valor P 0.003 0.047 0.468 0.425 IC (6,23; 17,92) (0,29; 24,44) (-5,88; 10,64) (-3,86; 1,99)

Interpretação Diferença significativa

Diferença significativa

Não significativo

Não significativo

*IC – Intervalo de Confiança

A diferença detetada na máquina do largo mostra que o valor esperado para a Temperatura do Simples Face com papéis do tipo TL4 é sempre superior. Após a passagem pelo pré-aquecedor a humidade relativa de ambos os papéis é praticamente idêntica, grande parte da humidade do TL4 é retirada no processo de aquecimento. Quando colocados em posição de igualdade relativamente ao teor de água, o papel Kraft torna-se mais difícil de aquecer por conter mais fibra virgem na sua composição. Na formação do simples face ambos são submetidos ao mesmo processo de aquecimento, o que justifica a diferença.

As muitas diferenças significativas de valores esperados de temperaturas encontradas na máquina do fino devem-se ao receio de má formação das ondas. Em todas o valor esperado do papel FLN é superior. As ondas formadas formadas na máquina do fino são mais pequenas e necessitam de papel mais seco para manter a forma depois de passar nos rolos de rolos de canelar. Como o papel FLN tem uma maior teor de água é submetido a um aquecimento mais prolongado (provavelmente excessivo) o que acaba por levar a temperaturas mais altas. Não sendo facilmente controlável a percentagem de abraçamento, os operadores têm tendência para aumentá-la significativamente quando trabalham com estes papéis. O aumento do valor esperado da Espessura do Rolo de Cola na utilização do TL4 no liner deve-se a uma tentativa de compensar a menor capacidade de absorção deste papel, segundo informação dos operadores.

Como aconteceu em todas as análises feitas anteriormente, foram detetadas diferenças significativas inesperadas nas variáveis relacionadas com temperaturas. As principais

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preocupações prendem-se com as variáveis Temperatura do Liner e Temperatura do Fluting na máquina do fino. Nestes casos os papéis não deveriam apresentar diferenças significativas. As alterações feitas para compensar diferenças de humidade e teor de fibra nos papéis está a ser exagerada pelos operadores.

Variável não controlável – Humidade relativa das bobines 3.3.2.

Realizou-se uma análise à humidade relativa das bobines por terem sido detetadas situações em que, papéis idênticos exigiam percentagens de abraçamento muito distintas. A humidade relativa das bobines de diferentes tipos de papel deve variar num intervalo muito pequeno para não serem alteradas as propriedades do mesmo. Analisaram-se bobines de papéis com diferentes características de gramagem e fibra (Figura 36).

Figura 36 – Análise da humidade relativa média de bobines por tipo de papel.

São notórias situações pontuais de humidade desajustada, mas, em geral, as bobines apresentam valores de humidade relativa média na ordem do desejado. A variação que se nota nos semi-químicos (SQR na Figura 36) prende-se com a falta de uniformização de um dos fornecedores. Este facto é conhecido pela empresa.

Análise das variáveis de saída 3.3.3.

Tendo em conta a complexidade do processo e o número de variáveis envolvidas, as conclusões de dependência são feitas, maioritariamente com base no conhecimento do processo e na informação existente em literatura. O tempo limitado para a recolha de dados acabou por se tornar um problema quando se pretende compreender a ligação entre as variáveis de entrada e as variáveis de saída.

As pranchas de cartão foram analisadas relativamente ao seu aspeto exterior tendo em conta a formação de washboarding, a formação da dobra do cartão, e o aspeto dos cortes do liner exterior de uma placa. A última refere-se ao corte feito por uma lâmina, imitando os cortes que as máquinas efetuam. Foram efetuados três cortes e sempre que todos saiam uniformes a placa era classificada com Muito Bom, quando apenas dois eram uniformes a placa era classificada com Bom e quando dois ou três tinham aspeto não uniforme, a placa era

TLSQRKraftFLN

11

10

9

8

7

6

5

4

3

Tipo de Papel

Hum

idad

e M

édia

Humidade Média de Bobines por Tipo de Papel

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46

classificada com Estalado. O aspeto da dobra foi apenas classificado como normal (no caso de não haver papel rasgado) ou rasgado, se o papel rasgasse ao dobrar.

Verificou-se que todos os cartões com onda C (parte da produção envolvia a passagem na máquina do largo) apresentavam aspeto de washboarding. 60% das amostras apresentam as dobras rasgadas e 88% das amostras apresentava pelo menos um dos cortes com aspeto não uniforme.

Para além desta observação visual, foram feitos testes de laboratório para verificar se os cartões cumpriam as normas de qualidade estabelecidas. A realização dos testes ECT e Mullen (ver Enquadramento Teórico) foi limitada aos cartões definidos no início desta fase (Analyze). Apenas se apresentam os resultados dos cartões B100CR, C130CR, C165CK, BC330CR, BC370K e EC330CK devido ao tamanho das amostras conseguidas, que mesmo neste caso são razoavelmente pequenas (Tabela 22). Para os restantes cartões não foram conseguidas amostras, devido ao respetivo número de encomendas ser limitado e à urgência com que as mesmas eram feitas pelos clientes. Esta urgência impedia o cartão de estar em repouso, assim que saía da caneladora ia diretamente para o embalamento.

O tamanho das amostras analisadas em laboratório acabou por ser mais reduzido do que o esperado porque, assim que se iniciaram testes, os operadores começaram a perceber que os novos parâmetros tinham melhores resultados e começaram a alterar o processo.

Tabela 22– Dimensão da amostra de cartões analisados em laboratório.

Cartão Tamanho da Amostra (N)

B100CR 15 C130CR 8 C165CK 9

BC330CR 6 BC370CK 6 EC330CK 9

Tabela 23 – Resultados dos testes ECT e Mullen por tipo de cartão com indicação dos limites inferiores estabelecidos pelo Departamento de Qualidade.

Cartão

ECT (kN/m) Mullen (kPa) Valor

médio do da amostra

Limite inferior

admitido

Desvio padrão

Valor médio do da

amostra

Limite inferior

admitido

Desvio padrão

B100CR 3.04 2.74 0.26 377.16 360 23.50 C130CR 2.92 2.86 0.26 397.21 360 31.30 C165CK 3.99 3.23 0.54 536.29 525 40.90

BC330CR 5.74 4.99 0.65 655.33 590 77.72 BC370CK 5.83 5.21 0.28 677.69 745 49.08 EC330CK 6.52 5.19 0.46 731.35 745 61.36

Os resultados dos testes de ECT estão, em geral, acima dos valores mínimos estipulados para a conformidade do produto. Já no caso do teste Mullen, os valores médios obtidos para os

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cartões BC370CK e EC330CK estão abaixo do limite inferior admitido. Os restantes valores do teste Mullen estão, com a exceção do BC330CR, muito próximos do valor mínimo, o que deixa espaço para tentar melhorá-los.

Quanto ao empeno, verificou-se que os cartões com maior variabilidade são os cartões simples (Figuras 37 e 38). Devido às limitações de disponibilidade dos operadores, não foi possível tirar mais elações, uma vez que ao fazer a combinação dos dados dos 4 pontos de recolha, foram muito poucos os programas com informação simultânea dos 4.

Figura 37 – Variação da percentagem de empeno por tipo de cartão (simples ou duplo).

Figura 38 – Teste de hipóteses que verifica a diferença de empeno por tipo de cartão (simples ou duplo).

Na amostra analisada 24% das placas apresentou empeno superior a 2%, limite máximo estabelecido para identificação de não conformidade. Esta foi a confirmação necessária para definir o empeno como um fator crítico no qual era necessário atuar.

Efetuada uma análise de correlação entre as variáveis ECT e Mullen foi identificada uma correlação forte entre as duas com coeficiente de Pearson 0.934. O valor de p de teste de hipóteses foi 0.000. Pode afirmar-se que as duas variáveis são linearmente dependentes com 95% de confiança. Estas duas variáveis não apresentaram qualquer relação significativa com o empeno.

SimplesDuplo

7,0%

6,0%

5,0%

4,0%

3,0%

2,0%

1,0%

0,0%

Tipo de Cartão

Perc

enta

gem

de

Empe

no

Percentagem de Empeno por Tipo de Cartão

Two-Sample T-Test and CI: Percentagem de Empeno; Tipo de Cartão Two-sample T for Percentagem de Empeno Tipo de Cartão N Mean StDev SE Mean Duplo 107 0,00648 0,00829 0,00080 Simples 68 0,0178 0,0141 0,0017 Difference = mu (Duplo) - mu (Simples) Estimate for difference: -0,01132 95% CI for difference: (-0,01506; -0,00757) T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = -6,00 P-Value = 0,000 DF = 96

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Resumindo, a análise de dados permitiu compreender o seguinte:

- As temperaturas utilizadas na máquina do Largo estão muito próximas do ideal, mas deviam baixar;

- As temperaturas utilizadas na máquina do fino são muito elevadas;

- As temperaturas utilizadas na mesa de secagem são muito elevadas;

- Os operadores não usam os mesmos parâmetros na produção;

- As temperaturas do liner e do fino variam por tipo de onda e/ou tipo de papel nas máquinas do largo, do fino e na dupla coladora.

- Os cartões com ondas produzidas na máquina do fino são os que apresentam pior aspeto ao nível dos cortes, liner interior rasgado nas dobras;

- O cartão que incorpora onda C apresenta efeito de washboarding;

- Os cartões apresentam, de forma generalizada, quebradiços, com cortes irregulares e com o liner interior rasgado nas dobras (sinais de papéis muito secos).

- Os cartões que apresentam mais problemas de empeno são os cartões simples.

- Algumas bobines apresentam níveis de humidade relativa muito acima do desejado. Em situações pontuais os níveis de humidade ao longo de uma bobine variam mais do que o desejado, acima de 2%.

Com o suporte dos resultados obtidos através da análise de dados e com a informação existente em literatura da área, as características críticas de qualidade são colocadas em causa devido à desadequação dos parâmetros utilizados e aos atributos das matérias-primas. Para as características críticas de qualidade Resistência e Elasticidade e Grau de Empeno foram identificados os seguintes problemas e sugestões de resolução: Identificação do problema para a característica Resistência e Elasticidade:

- Exposição dos papéis a temperaturas demasiado elevadas. Sugestões de Resolução do Problema: - Redução da temperatura por redução do abraçamento e redução das temperaturas

utilizadas na mesa de secagem. Identificação do problema para a característica Grau de Empeno:

- Diferença entre as temperaturas dos componentes à saída da dupla coladora. Sugestões de Resolução do problema: - Estandardização da diferença de temperatura entre o liner exterior e o simples face em

cartões simples, e o liner e os dois simples face nos cartões duplos. A principal ilação desta fase é que não há uniformização no processo de produção do cartão canelado o que justifica a grande variabilidade no produto final e as não conformidades existentes. Diferentes operadores utilizam parâmetros distintos na produção do mesmo tipo de cartão o que demonstra alguma falta de conhecimento relativamente às necessidades do produto.

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3.4. Improve

Depois de definidos os principais problemas com impacto nas características críticas de qualidade, esta fase centrou-se na aplicação das sugestões de resolução referidas na fase anterior. A principal alteração centrou-se nas temperaturas utilizadas para o aquecimento e estabilização do cartão. Estabeleceram-se temperaturas padrão para a operacionalização nas diferentes máquinas e recolheram-se amostras que permitiram verificar qual o impacto das novas alterações na qualidade do produto final. Estas alterações foram pontuais, sob a forma de teste para evitar disrupções maiores na produção.

As tabelas 24 e 25 apresentam as temperaturas desejadas nos diferentes pontos do processo para uma utilização adequada das matérias-primas.

Tabela 24 – Temperaturas desejas nos pontos chave da máquina do fino, máquina do largo e dupla coladora.

Temperatura

Desejada (°C) Máquina do Largo e Máquina do Fino Papel do Liner 60 a 70

Papel do Fluting 60 a 70 Simples Face 100 a 110

Dupla Coladora: Cartões simples:

Liner Interior 60 a 70 Liner Exterior 75 a 85

Cartões duplos: Liner Interior 60 a 70 Liner Médio 75 a 85

Liner Exterior 75 a 85

Por falta de informação relativamente às temperaturas a utilizar na mesa de secagem, tomou-se a decisão de baixar 10°C as temperaturas mínimas utilizadas pelos operadores. A Tabela 25 mostra o resultado dessa subtração e define os parâmetros introduzidos na altura de realização dos testes.

Tabela 25 – Temperaturas recomendadas para a mesa de secagem por grupo de aquecimento.

Cartão Temperatura Desejada (°C) Temperatura

média (°C) G4 G3 G2 G1 C 150 148 143 138 144.5 B 150 148 143 138 142.5 E 140 135 130 125 132.5

BC 172 170 167 162 168 EC 172 170 167 162 168

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Na implementação das alterações verificou-se que a máquina do fino tem uma configuração que dificulta a redução das temperaturas. Embora seja notória uma redução nas temperaturas médias usadas, as temperaturas normais do simples face continuam acima dos 110°C, o que torna o papel demasiado seco e frágil.

A amostra da maior parte dos cartões é pequena (Tabela 26) porque não foi possível realizar mais testes por falta de material adequado no laboratório. Os resultados dos testes ECT e Mullen mostram, no entanto, algumas melhorias nas características do cartão (Anexo D). A Tabela 27 mostra o impacto das alterações ao processo nos testes de ECT e Mullen, sendo que todas as diferenças significativas se devem ao aumento dos respetivos valores, como seria de esperar.

Tabela 26 – Tamanho da amostra dos cartões analisados na fase de testes.

Cartão Tamanho da Amostra (N)

B100CR 11 C130CR 12 C165CK 11

BC330CR 43 BC370CK 15 EC330CK 9

Tabela 27 – Teste de hipóteses para avaliação das diferenças significativas entre os valores de ECT e Mullen antes e depois das alterações implementadas no processo.

Cartão ECT Mullen

p Observação p Observação B100CR 0.038 Diferença Significativa 0.001 Diferença Significativa C130CR 0.274 Não significativo 0.015 Diferença Significativa C165CK 0.046 Diferença Significativa 0.305 Não significativo

BC330CR 0.812 Não significativo 0.779 Não significativo BC370CK 0.186 Não significativo 0.003 Diferença significativa EC330CK 0.660 Não significativo 0.382 Não significativo

Para perceber o porquê de não haver melhorias nos valores do teste Mullen de determinados cartões fizeram-se testes de quantidade de cola recorrendo ao teste de iodo, e verificou-se que, mesmo nos níveis mínimos permitidos pela máquina e a cola nos devidos parâmetros de viscosidade, a aplicação deixa demasiada cola, tornando assim o cartão mais quebradiço.

Analisaram-se também as diferenças entre os valores das Temperaturas do Liner Exterior e Interior à saída da mesa de secagem e verificou-se que apenas as Temperaturas do Liner Exterior apresentavam descidas significativas. Os cartões duplos mantiveram temperaturas ligeiramente acima dos 100°C, o que pode justificar a falta de variação nos valores dos testes de ECT e Mullen. Era esperado que as temperaturas tivessem descido, assim como nos cartões simples. Aparentemente o facto de o cartão ser composto por duas ondas (mais camadas de ar) influencia as perdas de temperatura ao longo da mesa de secagem. Uma vez

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que o cartão não saiu descolado durante os testes realizados, parece haver espaço para uma nova descida das temperaturas da mesa no caso dos cartões duplos.

O aspeto dos cortes do liner exterior também foi afetado. Mais de 50% das placas analisadas apresentavam um espeto Muito Bom ao contrário dos 11% anteriores, reduzindo também os cortes classificados com Estalado, agora apenas 11% ao contrário dos 29% anteriores (Tabela 28).

Tabela 28 – Variação do aspeto dos cortes do liner exterior do cartão (em percentagem) por altura de medição.

Altura da medição Aspeto dos Cortes do Liner Exterior

Estalado Bom Muito Bom Fase Measure 29% 60% 11% Fase Improve 11% 37% 52%

Em paralelo com a redução das temperaturas reduziu-se a espessura do rolo de cola (e por consequência a quantidade de cola aplicada) na máquina do largo (Figura 39) para tentar eliminar o efeito de washboarding. A diferença no consumo de cola é significativamente diferente (p=0.000 no teste de hipóteses realizado) e pela figura é possível perceber que é significativamente mais baixa.

Figura 39 – Diferença da espessura do rolo de cola nas diferentes fases de melhoria do processo.

O efeito de washboarding não desapareceu inteiramente devido a limitações da máquina, e, mesmo utilizando o parâmetro de espessura no mínimo, verifica-se que passa demasiada cola para o fluting. Este facto foi comprovado com recurso ao teste de iodo. Em todos os testes os cartões apresentavam linhas de cola excessiva, em particular na ligação do fluting com o liner interior.

Uma análise ao empeno do cartão mostrou que, em geral, os cartões testados saíam com empeno zero. Os cartões a saírem com empeno superior eram muito raros. Nas alturas em que os cartões saíam com empeno verificaram-se as temperaturas da dupla coladora e percebeu-se que não correspondiam ao standard pretendido. Ao tentar perceber o porquê, foi possível distinguir duas situações:

ImproveMeasure

36

34

32

30

28

26

24

22

20

Altura da medição

Espe

ssur

a do

Rol

o de

Col

a

Espessura do Rolo de Cola em Diferentes Fases

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1. A humidade da bobine era excessiva, mais de 2% acima do normal, o que implicava um aumento no abraçamento para que fosse retirada a humidade excessiva e o papel conseguisse atingir a temperatura pretendida, algo que nem sempre era possível por limitação do pré-aquecedor.

2. O simples face vindo da máquina do fino não conseguia arrefecer o suficiente durante a viagem na ponte e ao passar no pré-aquecedor da dupla coladora, mesmo com abraçamento mínimo, saía com temperaturas acima dos 90°C.

Estas situações eram particularmente visíveis em cartões simples de onda B.

A utilização das temperaturas mais baixas de forma generalizada surtiu o efeito pretendido: - Os cartões ficaram mais elásticos (comprovado pelo aumento do Mullen) e mais fáceis de

trabalhar; - O empeno dos cartões reduziu substancialmente; - Não houve qualquer instância de cartão descolado.

Os operários da zona de transformação foram unânimes ao afirmar que o cartão estava muito mais fácil de trabalhar o que teve impacto no número de paragens. Essas paragens estavam anteriormente ligadas ao cartão encravado por causa do empeno, ou ao facto de o cartão sair em más condições depois de cortado e impresso, e exigir constantes ajustes nas máquinas.

As alterações surtiram impacto nas métricas da empresa. No mês em que foram feitos os testes os operadores acabaram por começar a utilizar os parâmetros de teste como parâmetros normais. Nesse mês houve uma descida considerável no Número de paragens não programadas (métrica utilizada pela empresa).

Figura 40 – Paragens não programas das caneladora nos primeiros cinco meses de 2013

Uma análise às paragens por rutura de papel, geralmente causadas pelo papel muito seco, verificou-se uma redução para menos de metade, em comparação com os dois meses anteriores. Para além disso, 55% das paragens por rutura de papel durante o período de teste aconteceram num novo turno por um operador que continuava a utilizar os parâmetros anteriores com temperaturas mais altas.

A máquina de transformação mais suscetível às variações no cartão, particularmente provocadas pelo empeno, teve também uma redução nas paragens não programadas, pela primeira vez no ano abaixo da meta estipulada.

0%

2%

4%

6%

8%

10%

jan-13 fev-13 mar-13 abr-13 mai-13

Paragens Não Programadas - Caneladora

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Figura 41 – Paragens não programadas de uma máquina de transformação durante os primeiros 5 meses de

2013.

A redução do número de paragens leva, inclusivamente à redução do desperdício, e a um possível aumento da velocidade média, algo que não é facilmente visível nas métricas da empresa porque foi acrescentado um terceiro turno à produção, tornando a comparação com os outros meses muito complicada.

Há, no entanto, mais uma métrica que teve um aumento visível, a produtividade. Segundo uma informação recente do Diretor de Produção da empresa, nas mesmas condições de anos anteriores, com três turnos a funcionar a tempo inteiro, foi atingida uma produção mensal record no mês de Julho, com mais de 6 milhões de m² expedidos (o anterior record rondava os 5 milhões 800 mil e datava de Julho 2010.

Outras melhorias 3.4.1.

No decorrer do projeto foram observadas outras oportunidades de melhoria no processo que podem contribuir para a redução dos tempos de setup e consequentemente para o aumento da produtividade. Uma análise 5S tornou evidentes algumas falhas que levaram às seguintes sugestões:

- Criar marcações das diferentes larguras de bobines utilizadas no chão na zona dos empalmadores;

- Usar o espaço vazio por cima dos controlos dos empalmadores para colocar as etiquetas das bobines em utilização com a ajuda de um íman;

- Criar locais específicos para armazenamento dos equipamentos de manutenção, limpeza e suporte;

- Colocar avisos nas portas de segurança; - Criar uma plataforma semelhante às bases de cadeiras de anfiteatro nas laterais dos

controlos das máquinas principais para o operador ter um espaço para organizar documentação e fazer registos;

- Colocar as instruções de trabalho expostas junto às máquinas; - Instalar um gancho nas laterais dos controlos das máquinas para colocar o medidor de

viscosidade da cola; - Substituir os mostradores de temperatura dos grupos de aquecimentos da mesa de

secagem que se encontram na central; - Colocar um dispensador de fita-cola na zona dos empalmadores para eliminar os

caixotes soltos em locais aleatórios.

0%

5%

10%

15%

20%

jan-13 fev-13 mar-13 abr-13 mai-13

Paragens Não Programas - Transformação

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Da implementação das alterações descritas neste capítulo resultaram algumas melhorias inesperadas que permitem, a longo prazo, a redução do desperdício (Anexo F – Análise do desperdício associado à caneladora). Na área de planeamento da empresa há uma constante tentativa de otimizar a utilização do papel para minimizar o desperdício. Para isso, um parâmetro importante na definição da sequência de encomendas é a largura da apara lateral (chamado de trim), que é também usado como métrica em todo o grupo. Quanto menor a largura da apara, menor o desperdício causado.

Quando deparados com larguras de apara inferior a 4 cm os operadores da máquina protestavam afirmando que não era possível ter o cartão devidamente aparado no final porque o papel não tinha largura suficiente. Analisando placas à saída, foi possível perceber que o liner que saía da máquina do fino chegava a perder mais de 5 cm de largura. Uma vez que este papel era submetido a dois pré-aquecedores, reduziu-se significativamente o abraçamento do primeiro, impedindo a redução acentuada da humidade e, por consequência, a diminuição da largura (Singhal & Waller 1999). Implementada esta alteração, os operadores deixaram de considerar este parâmetro um problema, e minimizaram a quantidade de cartão devolvido na área de transformação por estar mal aparado.

3.5. Control

A monitorização das melhorias é o foco da fase “control”. É necessário garantir a sustentabilidade do sucesso e ao mesmo tempo identificar novas oportunidades de melhoria.

Definiu-se como essencial que os operadores façam a monitorização das temperaturas chave em cada um dos pontos previamente estipulados, garantindo que as mesmas estão nos intervalos pré-estabelecidos. Devem continuar temporariamente com os registos nas folhas de recolha de dados. Desta forma será possível controlar, em futuros tratamentos estatísticos, a evolução dos resultados e o impacto na qualidade e nas métricas da empresa.

Está a ser desenvolvido um projeto de automatização do processo, integrado no projeto de melhoria contínua, que permitirá libertar os operadores destas tarefas. A instalação de sensores que controlem as temperaturas e façam ajustes automáticos ao abraçamento dos papéis irá garantir que as temperaturas estão constantemente nos intervalos desejados. O novo sistema permitirá obter resultados mais consistentes, uma vez que existirá, finalmente, uma uniformização no processo de produção. O projeto irá usar as descobertas deste trabalho como base para definição dos parâmetros do programa implementado. A implementação de cartas de controlo irá permitir controlar se as temperaturas estão dentro dos limites desejáveis.

Para o controlo de empeno desenvolveu-se uma estratégia visual simples que permite verificar se as placas de cartão estão dentro dos limites estipulados pelo Departamento de Qualidade. Um estudo feito aos graus de empeno por largura de placa (Anexo D) permitiu definir um esquema simples a usar no controlo desta variável.

A Figura 42 é uma representação (não à escala) de um sistema que será colocado no chão junto à saída da máquina permitindo o controlo do empeno. Com o conhecimento da largura da placa a testar, o operador irá colocar a placa verticalmente e verificar se a mesma fica

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dentro dos limites do retângulo que lhe corresponde (exemplo da linha a verde). Se a placa apresentar empeno superior a 2% sairá fora dos limites do retângulo correspondente à sua largura (exemplo da linha a vermelho). Neste caso apresenta uma não conformidade e será exigida uma observação imediata aos parâmetros da dupla coladora. É de notar que a curvatura representada está exagerada pelo facto de a imagem não estar à escala.

Figura 42 – Esquema de representação do sistema de controlo do grau de empeno de placas de cartão

canelado (não à escala).

No controlo da resistência e elasticidade das caixas, pretende-se que sejam elaborados testes diários no laboratório, utilizando uma amostragem adequada. Uma vez que todos os dias são produzidos vários cartões com especificações distintas, é necessário que essa verificação seja diária, embora a amostra não tenha necessidade de ser muito grande. Em função do conjunto de melhorias implementadas, é esperado que os valores comecem a ser mais elevados, sendo possível estabelecer novos limites mínimos.

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4. Conclusão e Perspetivas de Trabalho Futuro

Esta dissertação pretendeu dar resposta a problemas reconhecidos pela Europa&C Cartão Ovar, SA e relacionados com o processo de produção de cartão canelado.

Na opinião da empresa a qualidade do produto final sofria de uma variação demasiado grande, associada a um inaceitável número de não conformidades. Tendo reconhecido que a principal causa da variação estava associada à falta de controlo do processo, a empresa tomou a decisão de o implementar. Integrado no projeto de melhoria contínua a decorrer há alguns anos na empresa, surgiu assim a proposta de iniciação de controlo estatístico de processo com o objetivo de uniformizar os parâmetros de produção e garantir que o produto final ia de encontro às especificações dos clientes. Adicionalmente, através desta implementação esperava-se, em paralelo, reduzir o desperdício. Este foi, então, o desafio proposto para este trabalho de mestrado.

Metodologicamente, decidiu-se recorrer ao DMAIC para criar uma forma estruturada de ataque ao problema que mantivesse o foco nas principais fontes de insatisfação dos clientes da empresa. Após identificadas as características críticas de qualidade e as possíveis causas a elas associadas, definiram-se as variáveis críticas de entrada e as variáveis críticas de saída a estudar. O passo seguinte consistiu em estabelecer e posteriormente implementar um plano de recolha de dados com base nessas variáveis. Depois de terminado o período estabelecido para a recolha, os dados foram submetidos a um exaustivo tratamento estatístico. O elevado número de variáveis não permitiu estabelecer efetivamente uma relação entre as variáveis de entrada e saída. As linhas de dados que incluíam todas as variáveis, de entrada e de saída, demostraram ser muito reduzidas. No entanto, associando os resultados obtidos do tratamento dos dados ao conhecimento sobre o processo e as matérias-primas foi possível tirar conclusões e melhorar substancialmente a qualidade do produto.

Da análise dos dados foi possível concluir que diferentes operadores da fábrica usavam normas de trabalho distintas e que todas essas normas estavam desajustadas relativamente às matérias-primas utilizadas. Ficou claro que o aquecimento excessivo do papel, por reduzir a elasticidade deste, constituía a principal causa da maior parte dos problemas observados. Na prática, os operadores tentavam compensar este facto adicionando mais cola, o que, ao contrário das suas pretensões, só tornava alguns cartões ainda mais frágeis. Estes foram, portanto, estabelecidos como os alvos de ação prioritária a atacar neste projeto.

Identificadas as oportunidades de melhoria, iniciou-se então uma fase de testes com parâmetros de temperatura e níveis de cola ajustados. Os resultados mostraram que a qualidade do cartão melhorou significativamente, em particular na variável empeno. Os operadores da zona de transformação foram os mais entusiastas com as alterações porque deixaram de ver as suas máquinas a parar frequentemente por encravamento do cartão empenado nas lâminas. A qualidade de impressão e o aspeto final das caixas foram também assinalados como tendo sofrido uma melhoria substancial, atribuída ao facto de o cartão estar menos seco. As melhorias implementadas fizeram-se sentir em particular na produtividade mensal da Europa&C Cartão Ovar, SA, tendo sido batido recentemente o record histórico da empresa. Em termos efetivos, o comportamento da produtividade mensal permite classificar

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este projeto como um sucesso. De igual forma, conclui-se que se cumpriram também os objetivos principais a que esta tese se propôs.

Contudo, identificaram-se alguns pontos em que as variáveis continuaram a apresentar valores superiores aos limites máximos estipulados nas diferentes secções, sendo os mais graves a Temperatura do Simples Face da máquina do fino e a Temperatura do Liner Exterior à saída da mesa de secagem. De acordo com as análises de correlação efetuadas e com a sequência das variáveis no decorrer do processo, deverá atuar-se a montante, na Temperatura do Liner do Fino e na Temperatura Média da Mesa de Secagem, respetivamente, em estudos futuros. Os restantes testes de correlação efetuados apresentaram valores muito baixos. Numa segunda fase do projeto de melhoria deverá estudar-se a correlação entre estas variáveis e as variáveis de saída, uma vez que não foi possível estabelecê-la ao longo deste estudo por limitações do tamanho da amostra recolhida.

Apesar de o desperdício ter sido reduzido, em particular o que estava associado à rutura de papel, não foi possível quantificar esta redução. Tal deveu-se a uma alteração do número de horas de produção no mês de testes que levou a que as métricas utilizadas não permitissem uma comparação entre o antes e o depois.

Também se identificou que algumas alterações feitas à máquina nos últimos anos causaram dificuldade acrescida ou mesmo impossibilitaram a aplicação prática de certas melhorias. Nomeadamente, estas dificultaram a descida de temperatura do liner da máquina do fino e, na máquina do largo, a espessura mínima possível de configurar no rolo de cola era superior ao desejado. Estas limitações na implementação dos novos parâmetros não permitem saber se a qualidade do produto final pode ser melhorada seguindo a mesma lógica dos testes.

Numa lógica de melhoria contínua, propõe-se que sejam feitos novos testes reduzindo as temperaturas da mesa de secagem para verificar se é possível melhorar a resistência e elasticidade do cartão relativamente ao seu estado atual. Para evitar os problemas residuais com o empeno sugere-se que o Departamento de Logística reveja a organização do armazém de bobines para que as mesmas não estejam sujeitas a variações bruscas de humidade relativa do ar, que se verificou ter um impacto significativo na humidade relativa das mesmas.

Apesar das limitações inerentes a um esforço que, em termos efetivos, se demonstra ser demasiado curto no tempo para um projeto desta dimensão, e embora as melhorias observáveis no processo sejam limitadas, não se pode deixar de constatar que a empresa se encontra num bom caminho para estabelecer níveis de qualidade superiores aos históricos e tornar-se numa referência na sua área.

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Anexo A – Códigos de Cartão e Respetivos Limites de Esmagamento e Rebentamento

Códigos dos tipos de papel que compõem cada cartão produzido na Europa&C Ovar, S.A. e limites de esmagamento e rebentamento

Composição do Cartão ECT (kN/m) Mullen (kPa)

Cartão Liner Exterior Fluting 1 Liner

Médio Fluting 2 Liner Interior

Limite Inferior

Limite Superior

Limite Inferior

Limite Superior

E70CR TL4105 FLN085 -------- -------- TL4105 2.72 3.40 360 440 E70BR TB3125 FLN085 -------- -------- TL4105 2.78 3.50 370 445 E80BR TB3125 FLN085 -------- -------- VLB115 3.26 3.60 630 650

E70BRB TB3125 FLN085 -------- -------- TB3125 2.97 3.80 380 432 E70CK VLB115 FLN085 -------- -------- TL4105 2.94 3.80 515 610 E90CK VLB115 FLN085 -------- -------- VLB115 3.16 3.90 670 750

E120AKA KW6135 SQR125 -------- -------- KW6135 4.91 5.90 1115 1250 B100CR TL4105 FLN085 -------- -------- TL4105 2.74 3.40 360 430 B145CR TL4160 SQR125 -------- -------- TL4160 4.21 #REF! 550 #REF! B90BR TB3125 FLN085 -------- -------- TL4105 2.80 3.50 370 440

B110BR TB3125 SQR125 -------- -------- TL4105 3.08 4.20 385 450 B135BR TB3125 SQR115 -------- -------- VLB115 3.3 4.60 555 570

B120BRB TB3125 SQR125 -------- -------- TB3125 3.14 4.50 395 480 B140AR TB1140 FLN085 -------- -------- VLB115 3.60 4.10 730 770 B130YR TBY140 SQR115 -------- -------- TL4160 3.72 5.00 565 635 B110CK VLB115 FLN085 -------- -------- TL4105 3.09 3.60 515 590 B140CK VLB115 FLN085 -------- -------- VLB115 3.18 3.70 670 760 B165CK VLB140 SQR125 -------- -------- VLB115 3.71 5.00 775 780 B165AK KW6135 SQR125 -------- -------- VLB115 4.33 5.20 900 990 C130CR TL4105 FLN085 -------- -------- TL4105 2.86 3.40 360 450 C155CR TL4105 SQR125 -------- -------- TL4105 3.16 4.20 375 460 C205CR TL4160 SQR140 -------- -------- TL4160 4.57 5.80 555 600 C155BR TB3125 SQR115 -------- -------- TL4105 3.07 3.90 380 470 C165BR TB3125 SQR125 -------- -------- TL4105 3.22 4.40 385 480 C180BR TB3125 SQR125 -------- -------- VLB115 3.45 4.60 555 630 C210BR TB3125 SQR140 -------- -------- VLB140 4.18 5.00 615 710 C165CK VLB115 SQR115 -------- -------- TL4105 3.23 4.30 525 640 C170CK VLB115 SQR125 -------- -------- TL4105 3.38 4.40 530 650 C185CK VLB115 SQR140 -------- -------- TL4105 3.73 4.90 535 660 C190CK VLB115 SQR125 -------- -------- VLB115 3.86 4.60 775 840 C230CK VLB140 SQR140 -------- -------- VLB115 4.46 5.10 840 920 C220AK KW6135 SQR125 -------- -------- VLB115 4.51 5.40 900 1030 C240AK KW6135 SQR140 -------- -------- VLB115 4.69 5.50 925 1040 EC300CR TL4105 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 4.97 6.00 590 720 EC310BR TB3125 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 5.03 6.20 600 740 EC330BR TB3125 FLN085 FLN110 FLN085 VLB115 5.25 6.30 755 860

EC310BRB TB3125 FLN085 FLN110 FLN085 TB3125 5.09 6.40 610 760 EC330CK VLB115 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 5.19 6.50 745 850 EC360CK VLB115 FLN085 FLN110 FLN085 VLB115 5.41 6.70 900 1020 EC410CK VLB140 FLN085 FLN110 SQR140 VLB140 7.17 9.00 1275 1280

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

62

EC410AK KW6135 FLN085 FLN110 SQR140 KLC115 7.05 8.80 1235 1300 EC440AK KW6135 SQR125 FLN110 SQR140 VLB140 7.81 9.70 1330 1350 BC330CR TL4105 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 4.99 5.80 590 730 BC330BR TB3125 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 5.05 6.00 600 740 BC380BR TB3125 FLN085 FLN110 SQR125 VLB115 5.87 7.40 765 900 BC370CK VLB115 FLN085 FLN110 FLN085 TL4105 5.21 6.20 745 890 BC400CK VLB115 FLN085 FLN110 FLN085 VLB115 5.44 6.30 900 1050 BC405CK VLB115 FLN085 FLN110 SQR125 VLB115 6.03 7.30 910 1100 BC450AK KLC135 SQR125 FLN110 SQR125 KLC135 7.53 9.60 1305 1340 BC500CK KLC170 SQR125 FLN110 SQR140 VLB140 8.09 10.00 1425 1440 BC560CK KLC170 SQR140 SQR140 SQR140 KLC170 9.19 12.00 1700 1720 BC450AK KW6135 FLN085 FLN110 SQR140 VLB115 7.97 8.50 1100 1200

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63

Anexo B – Processo da Caneladora

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

64

As figuras 43 e 44 são sequenciais e mostram todos os componentes da caneladora

Figu

ra 4

3 –

Com

pone

ntes

da

cane

lado

ra (M

aqui

na d

o La

rgo,

Máq

uina

do

Fino

e D

upla

Col

ador

a)

1- S

impl

es F

ace

Inte

rior

2- S

impl

es F

ace

Méc

io

3- L

iner

Ext

erio

r

Figu

ra 4

4 –

Com

pone

ntes

da

cane

lado

ra (M

esa

de S

ecag

em, S

liette

r-sc

orer

, Cor

tado

ra, S

tack

er)

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65

Anexo C – Folhas de recolha de dados

CONTROLO de TEMPERATURAS -MÁQUINA DO LARGO

Página______

Dia(dd/mm)

Turno(M/T/N)

ProgramaTemp (°C)

Cola - LargoTemp depoisdo pré-

aquecedor -liner (°C)

Hum ext(%)

Temp Ext(°C)

Humidificador(Ligado/

Desligado)Rolo Dador

(µm)

Temp depoisdo pré-

aquecedor -flute (°C)

Temp simplesface - medir do

lado do liner (°C)

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66

CONTROLO de TEMPERATURAS- MÁQUINA DO FINO

Página_____

Temp depois dopré-aquecedor -

Flute (°C)

Temp simples face -medir do lado do

liner (°C)

Dia(dd/mm)

Turno(M/T/N)

Humidificador(Ligado/

Desligado)Programa

Viscosidade Temp (°C)Rolo dador

(µm)

Cola - finoTemp depois dopré-aquecedor -

liner (°C)

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67

CONTROLO de TEMPERATURAS- DUPLA COLADORA

Página _____

Dia (dd/mm)Cola - dupla coladora

Turno(M/T/N)

Programa Viscosidade(segundos)

Temp (°C)Rolo dador

(µm)

Medir temperatura pelo lado do liner (°C)Temp liner

interiorTemp liner

meioTemp liner exterior

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68

CON

TRO

LO d

e TE

MPE

RATU

RA -

MES

A DE

SEC

AGEM

Pági

na__

___

(dev

esa

ira

3at

mos

fera

s)

G4G3

G2G1

Saíd

aci

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Saíd

aba

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Hum

idad

eEm

peno

Aspe

toflu

teCa

libre

Hora

Pran

cha

deca

rtão

final

Hum

idifi

cado

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sliga

do)

Dia

(dd/

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(M/T

/N)

Velo

cida

deca

nela

dora

(m/m

in)

Prog

ram

aTe

mpe

ratu

rasd

aM

esa

de S

ecag

em(°

C)

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69

Anexo D – Gráficos e tabelas referentes à análise de dados da fase Analyze.

Figura 45 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Liner na máquina do largo.

Figura 46 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Fluting na máquina do largo.

Figura 47 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Simples Face na máquina do largo.

9084787266

Median

Mean

75,074,574,073,573,072,572,0

1st Q uartile 70,000Median 74,0003rd Q uartile 77,000Maximum 93,000

72,577 74,692

72,000 75,000

4,488 6,001

A -Squared 0,35P-V alue 0,469

Mean 73,634StDev 5,135V ariance 26,365Skewness 0,40986Kurtosis 1,20108N 93

Minimum 62,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Liner - Máquina do Largo

9075604530

Median

Mean

50,047,545,042,540,037,535,0

1st Q uartile 32,000Median 35,0003rd Q uartile 64,000Maximum 93,000

42,061 49,423

34,000 39,399

15,622 20,889

A -Squared 8,07P-V alue < 0,005

Mean 45,742StDev 17,873V ariance 319,454Skewness 0,795036Kurtosis -0,755608N 93

Minimum 26,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Fluting - Máquina do Largo

12011410810296

Median

Mean

107,0106,5106,0105,5105,0104,5104,0

1st Q uartile 101,50Median 105,003rd Q uartile 110,00Maximum 121,00

104,30 106,41

104,00 107,00

4,47 5,97

A -Squared 0,73P-V alue 0,054

Mean 105,35StDev 5,11V ariance 26,12Skewness 0,149470Kurtosis -0,115003N 93

Minimum 94,00

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Simples Face - Máquina do Largo

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

70

Figura 48 – Sumário de estatística descritiva da variável Espessura do Rolo de Cola da máquina do largo.

Figura 49 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Liner na máquina do fino.

Figura 50 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Fluting na máquina do fino..

3330272421

Median

Mean

26,426,226,025,825,625,425,2

1st Q uartile 25,000Median 26,0003rd Q uartile 28,000Maximum 35,000

25,289 26,431

26,000 26,399

2,423 3,240

A -Squared 1,79P-V alue < 0,005

Mean 25,860StDev 2,773V ariance 7,687Skewness -0,149171Kurtosis 0,626932N 93

Minimum 20,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Rolo de Cola - Máquina do Largo

160150140130120110

Median

Mean

133132131130129128127

1st Q uartile 121,50Median 130,003rd Q uartile 135,00Maximum 158,00

127,63 130,83

127,00 132,60

8,61 10,89

A -Squared 0,45P-V alue 0,277

Mean 129,23StDev 9,62V ariance 92,52Skewness 0,167426Kurtosis -0,139640N 141

Minimum 107,00

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Liner - Máquina do Fino

66605448423630

Median

Mean

616059585756

1st Q uartile 54,000Median 60,0003rd Q uartile 63,000Maximum 70,000

56,013 58,824

57,402 61,000

7,557 9,560

A -Squared 5,07P-V alue < 0,005

Mean 57,418StDev 8,441V ariance 71,245Skewness -1,62953Kurtosis 3,24005N 141

Minimum 29,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Fluting - Máquina do Fino

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

71

Figura 51 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Simples Face na máquina do fino.

Figura 52 – Sumário de estatística descritiva da variável Espessura do Rolo de Cola na máquina do fino.

Figura 53 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Simples Face Interior em cartões

duplos na dupla coladora.

135,0127,5120,0112,5105,097,5

Median

Mean

128127126125124

1st Q uartile 119,00Median 127,003rd Q uartile 131,00Maximum 140,00

123,84 126,73

125,00 128,00

7,77 9,83

A -Squared 1,25P-V alue < 0,005

Mean 125,28StDev 8,68V ariance 75,35Skewness -0,628414Kurtosis 0,234555N 141

Minimum 94,00

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Simples Face - Máquina do Fino

2421181512

Median

Mean

19,219,018,818,618,418,218,0

1st Q uartile 18,000Median 19,0003rd Q uartile 20,000Maximum 25,000

18,259 19,075

18,000 19,000

2,195 2,777

A -Squared 2,49P-V alue < 0,005

Mean 18,667StDev 2,451V ariance 6,010Skewness -0,382863Kurtosis 0,915813N 141

Minimum 10,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Espessura do Rolo de Cola - Máquina do Fino

10090807060

Median

Mean

7270686664

1st Q uartile 63,000Median 68,0003rd Q uartile 77,000Maximum 100,000

67,704 72,121

65,000 71,221

8,589 11,755

A -Squared 0,76P-V alue 0,046

Mean 69,912StDev 9,924V ariance 98,486Skewness 0,565171Kurtosis -0,091032N 80

Minimum 53,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Simples Face Interior - Dupla Coladora

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

72

Figura 54 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Simples Face Médio em cartões duplos

na dupla coladora.

Figura 55 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Liner Exterior em cartões duplos na

dupla coladora.

Figura 56 – Sumário de estatística descritiva da variável Esperrura do Rolo de Cola 1 em cartões duplos na

dupla coladora.

10896847260

Median

Mean

97969594939291

1st Q uartile 86,250Median 95,0003rd Q uartile 100,750Maximum 116,000

91,053 95,597

93,779 97,221

8,836 12,094

A -Squared 1,10P-V alue 0,006

Mean 93,325StDev 10,210V ariance 104,247Skewness -0,675379Kurtosis 0,368066N 80

Minimum 62,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Simples Face Médio - Dupla Coladora

7570656055

Median

Mean

66,065,565,064,564,063,563,0

1st Q uartile 61,000Median 65,0003rd Q uartile 69,000Maximum 76,000

63,533 66,067

63,000 66,221

4,927 6,744

A -Squared 0,40P-V alue 0,359

Mean 64,800StDev 5,693V ariance 32,415Skewness -0,025950Kurtosis -0,579898N 80

Minimum 52,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Liner Exterior - Dupla Coladora

201816141210

Median

Mean

11,5011,2511,0010,7510,5010,2510,00

1st Q uartile 10,000Median 10,0003rd Q uartile 11,000Maximum 20,000

10,574 11,476

10,000 11,000

1,753 2,399

A -Squared 12,69P-V alue < 0,005

Mean 11,025StDev 2,025V ariance 4,101Skewness 3,4923Kurtosis 13,0253N 80

Minimum 10,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Espessura do Rolo de Cola 1 - Dupla Coladora

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

73

Figura 57 – Sumário e estatística descritiva da variável Espessura do Rolo de Cola 2 em cartões duplos na dupla

coladora.

Figura 58 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Simples Face em cartões simples na

dupla coladora.

Figura 59 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Liner Exterior em cartões Simples na

dupla coladora.

201816141210

Median

Mean

11,811,611,411,211,0

1st Q uartile 11,000Median 11,0003rd Q uartile 11,000Maximum 20,000

11,107 11,793

11,000 11,000

1,334 1,826

A -Squared 13,66P-V alue < 0,005

Mean 11,450StDev 1,542V ariance 2,377Skewness 3,0717Kurtosis 12,2423N 80

Minimum 10,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Espessura do Rolo de Cola 2 - Dupla Coladora

10090807060

Median

Mean

83828180797877

1st Q uartile 71,000Median 80,0003rd Q uartile 88,500Maximum 106,000

76,489 81,653

76,573 83,000

10,331 14,030

A -Squared 0,36P-V alue 0,431

Mean 79,071StDev 11,898V ariance 141,561Skewness -0,097062Kurtosis -0,612840N 84

Minimum 53,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Simples Face - Simples - Dupla Coladora

82,575,067,560,052,5

Median

Mean

67,567,066,566,065,565,064,5

1st Q uartile 61,000Median 66,0003rd Q uartile 71,000Maximum 86,000

64,216 67,331

65,000 67,000

6,231 8,462

A -Squared 0,38P-V alue 0,392

Mean 65,774StDev 7,177V ariance 51,502Skewness -0,083458Kurtosis 0,319991N 84

Minimum 48,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Liner Exterior- Simples - Dupla Coladora

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74

Figura 60 – Sumário e estatística descritiva da variável Espessura do Rolo de Cola em cartões simples na dupla

coladora.

Figura 61 – Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura do Cartão Face Superior na mesa de

secagem.

Figura 62 – Sumário de Estatística descritiva da variável Temperatura do Cartão Face Inferior na mesa de

secagem.

16151413121110

Median

Mean

11,010,810,610,410,210,0

1st Q uartile 10,000Median 10,0003rd Q uartile 10,000Maximum 16,000

10,338 10,972

10,000 10,000

1,268 1,722

A -Squared 18,13P-V alue < 0,005

Mean 10,655StDev 1,460V ariance 2,132Skewness 2,43271Kurtosis 5,07685N 84

Minimum 10,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Espessura do Rolo de Cola - Simples - Dupla Coladora

848178757269

Median

Mean

74,274,073,873,673,473,273,0

1st Q uartile 72,000Median 74,0003rd Q uartile 76,000Maximum 84,000

73,408 74,228

73,000 74,000

2,581 3,165

A -Squared 1,47P-V alue < 0,005

Mean 73,818StDev 2,843V ariance 8,085Skewness 0,496752Kurtosis 0,367086N 187

Minimum 68,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Cartão Face Superior - Mesa de Secagem

112,5105,097,590,082,575,0

Median

Mean

97969594

1st Q uartile 90,000Median 95,0003rd Q uartile 103,000Maximum 118,000

95,095 97,440

94,000 97,000

7,376 9,044

A -Squared 1,47P-V alue < 0,005

Mean 96,267StDev 8,125V ariance 66,014Skewness 0,240631Kurtosis -0,392985N 187

Minimum 75,000

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura do Cartão Face Inferior- Mesa de Secagem

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75

Figura 63– Sumário de estatística descritiva da variável Temperatura Média da mesa de secagem.

Tabela 29 – Análise das distribuições de resultados das variáveis Temperatura do Simples Face Interior, Temperatura do Simples Face Médio, Temperatura do Liner Exterior e Espessuras dos Rolos de Cola, referentes aos cartões duplos, na dupla coladora, por operador responsável.

Operador Temperatura do

simples face interior Temperatura do simples

face médio Temperatura do Liner

exterior Esp.

Cola 1 Esp.

Cola 2 p média DP p média DP p média DP p p

Operador 1 0.097 68.595 8.451 0.228 90.143 10.683 0.205 66.976 5.791 <0.05 <0.05

Operador 2 0.448 71.368 11.269 0.077 96.842 8.481 0.492 62.395 4.553 <0.05 <0.05

Tabela 30 – Análise das distribuições de resultados das variáveis Temperatura do Liner Interior, Temperatura do Liner Exterior e Espessura do Rolo de Cola, referentes aos cartões simples, na dupla coladora, por operador responsável.

Operador Temperatura do Liner

Interior Temperatura do Liner

exterior Espessura do Rolo de

Cola p média DP p média DP

Operador 1 0.547 80.902 12.070 0.661 67.118 6.005 <0.05

Operador 2 0.450 76.242 11.222 0.712 63.697 8.361 <0.05

Tabela 31 - – Resultados dos testes ECT e Mullen por tipo de cartão com indicação dos limites inferiores estabelecidos pelo Departamento de Qualidade.

Cartão

ECT (kN/m) Mullen (kPa) Valor médio

do da amostra

Limite inferior

admitido

Desvio padrão

Valor médio do da

amostra

Limite inferior

admitido

Desvio padrão

B100CR 3.347 2.74 0.40 424.11 360 32.43

C130CR 3.053 2.86 0.24 434.81 360 26.32

C165CK 4.441 3.23 0.26 519.06 525 28.49

BC330CR 5.678 4.99 0.30 665.00 590 48.79

BC370CK 6.047 5.21 0.40 774.37 745 47.63

EC330CK 6.622 5.19 0.54 751.27 745 22.42

180174168162156150

Median

Mean

175,0172,5170,0167,5165,0

1st Q uartile 160,50Median 167,753rd Q uartile 176,75Maximum 179,25

167,26 169,77

165,75 175,25

7,88 9,66

A -Squared 9,37P-V alue < 0,005

Mean 168,51StDev 8,67V ariance 75,25Skewness -0,39017Kurtosis -1,25859N 187

Minimum 149,00

A nderson-Darling Normality Test

95% C onfidence Interv al for Mean

95% C onfidence Interv al for Median

95% C onfidence Interv al for StDev95% Confidence Intervals

Sumário de Temperatura Média - Mesa de Secagem

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76

Anexo E – Estudo do grau de empeno em placas de diferentes larguras

Largura da placa

(mm)

f máximo permitido a 2%

(mm)

f máximo estabelecido para controlo

(mm)

Intervalos de largura definidos

(mm)

Grau de empeno no controlo

(%) 300 6.0 6 300-500 2.0%

310 6.2 6 300-500 1.9%

320 6.4 6 300-500 1.9%

340 6.8 6 300-500 1.8%

360 7.2 6 300-500 1.7%

380 7.6 6 300-500 1.6%

400 8.0 6 300-500 1.5%

420 8.4 6 300-500 1.4%

440 8.8 6 300-500 1.4%

460 9.2 6 300-500 1.3%

480 9.6 6 300-500 1.3%

500 10.0 10 500-750 2.0%

520 10.4 10 500-750 1.9%

540 10.8 10 500-750 1.9%

560 11.2 10 500-750 1.8%

580 11.6 10 500-750 1.7%

600 12.0 10 500-750 1.7%

620 12.4 10 500-750 1.6%

640 12.8 10 500-750 1.6%

660 13.2 10 500-750 1.5%

680 13.6 10 500-750 1.5%

700 14.0 10 500-750 1.4%

720 14.4 10 500-750 1.4%

740 14.8 10 500-750 1.4%

760 15.2 15 750-1000 2.0%

780 15.6 15 750-1000 1.9%

800 16.0 15 750-1000 1.9%

820 16.4 15 750-1000 1.8%

840 16.8 15 750-1000 1.8%

860 17.2 15 750-1000 1.7%

880 17.6 15 750-1000 1.7%

900 18.0 15 750-1000 1.7%

920 18.4 15 750-1000 1.6%

940 18.8 15 750-1000 1.6%

960 19.2 15 750-1000 1.6%

980 19.6 15 750-1000 1.5%

1000 20.0 20 1000-1250 2.0%

1020 20.4 20 1000-1250 2.0%

1040 20.8 20 1000-1250 1.9%

1060 21.2 20 1000-1250 1.9%

1080 21.6 20 1000-1250 1.9%

1100 22.0 20 1000-1250 1.8%

1120 22.4 20 1000-1250 1.8%

1140 22.8 20 1000-1250 1.8%

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

77

1160 23.2 20 1000-1250 1.7%

1180 23.6 20 1000-1250 1.7%

1200 24.0 20 1000-1250 1.7%

1220 24.4 20 1000-1250 1.6%

1240 24.8 20 1000-1250 1.6%

1260 25.2 25 1250-1500 2.0%

1280 25.6 25 1250-1500 2.0%

1300 26.0 25 1250-1500 1.9%

1320 26.4 25 1250-1500 1.9%

1340 26.8 25 1250-1500 1.9%

1360 27.2 25 1250-1500 1.8%

1380 27.6 25 1250-1500 1.8%

1400 28.0 25 1250-1500 1.8%

1420 28.4 25 1250-1500 1.8%

1440 28.8 25 1250-1500 1.7%

1460 29.2 25 1250-1500 1.7%

1480 29.6 25 1250-1500 1.7%

1500 30.0 30 1500-1750 2.0%

1520 30.4 30 1500-1750 2.0%

1540 30.8 30 1500-1750 1.9%

1560 31.2 30 1500-1750 1.9%

1580 31.6 30 1500-1750 1.9%

1600 32.0 30 1500-1750 1.9%

1620 32.4 30 1500-1750 1.9%

1640 32.8 30 1500-1750 1.8%

1660 33.2 30 1500-1750 1.8%

1680 33.6 30 1500-1750 1.8%

1700 34.0 30 1500-1750 1.8%

1720 34.4 30 1500-1750 1.7%

1740 34.8 30 1500-1750 1.7%

1760 35.2 35 1750-2000 2.0%

1780 35.6 35 1750-2000 2.0%

1800 36.0 35 1750-2000 1.9%

1820 36.4 35 1750-2000 1.9%

1840 36.8 35 1750-2000 1.9%

1860 37.2 35 1750-2000 1.9%

1880 37.6 35 1750-2000 1.9%

1900 38.0 35 1750-2000 1.8%

1920 38.4 35 1750-2000 1.8%

1940 38.8 35 1750-2000 1.8%

1960 39.2 35 1750-2000 1.8%

1980 39.6 35 1750-2000 1.8%

2000 40.0 40 2000-2250 2.0%

2020 40.4 40 2000-2250 2.0%

2040 40.8 40 2000-2250 2.0%

2060 41.2 40 2000-2250 1.9%

2080 41.6 40 2000-2250 1.9%

2100 42.0 40 2000-2250 1.9%

2120 42.4 40 2000-2250 1.9%

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

78

2140 42.8 40 2000-2250 1.9%

2160 43.2 40 2000-2250 1.9%

2180 43.6 40 2000-2250 1.8%

2200 44.0 40 2000-2250 1.8%

2220 44.4 40 2000-2250 1.8%

2240 44.8 40 2000-2250 1.8%

2260 45.2 45 2250-2500 2.0%

2280 45.6 45 2250-2500 2.0%

2300 46.0 45 2250-2500 2.0%

2320 46.4 45 2250-2500 1.9%

2340 46.8 45 2250-2500 1.9%

2360 47.2 45 2250-2500 1.9%

2380 47.6 45 2250-2500 1.9%

2400 48.0 45 2250-2500 1.9%

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79

Anexo F – Análise do desperdício associado à caneladora

Tipo de desperdício Causas e Consequências Local Possibilidades de Resolução

Parte seca da caneladora

Trim

Ajuste da largura das placas encomendadas

Slitter; saída (quando é muito largo)

Ajustes no planeamento.

Encr

avam

ento

s

Cartão encrava nos diferentes pontos: slitter; cizalha; rodas saída. A máquina pode não estar em condições ou o operador não ajustou as definições da máquina atempadamente.

Slitter; cizalha; rolos saída de baixo.

Manutenção preventiva, substituição periódica dos instrumentos de corte; automatização do processo de alinhamento do cartão num novo enquadramento relaticamente ao trim; ajustamento da saída da cizalha; substituição dos rolos no tapete de saída de baixo.

Mud

ança

de

larg

ura

Duas situações distintas: Aumento da largura ou Diminuição da largura. O caso de aumento da largura é mais demorado, em particular se envolver a máquina do Largo, na qual o ajuste das patilhas tem de ser feito manualmente. Implica que o rolo da cola tenha uma distribuição uniforme na área que estava anteriormente seca (processo demorado). A diminuição de largura leva menos tempo, implica apenas a limpeza da cola existente no rolo (processo menos demorado e com algum controlo por parte do operador).

Saída da mesa de secagem; saída caneladora (paletização).

Tentar iniciar sempre com os papéis mais largos prosseguindo para papéis menos largos (2450 para 2250 para 2050). Automatizar o ajuste das patilhas na máquina do largo. (Tentar encontrar forma de as patilhas serem ajudadas por um mecanismo que ajude a distribuir a cola)

Mud

ança

de

cane

lura

Cartão descolado ou cartão não conforme à saída da mesa de secagem. Faz parte da fase de transição entre duas caneluras diferentes que implicam o ajuste do papel saído dos vários empalmadores.

Saída da mesa de secagem; saída caneladora (paletização)

Sincronização dos empalmadores; medição da quantidade de papel existente na ponte (ambas já em processo)

Cart

ão p

ara

esta

biliz

ação

de

nov

a ca

nelu

ra Mudança de canelura que implica o

ajuste de temperaturas na mesa de secagem. Cartão sai com empeno ou descolado, impróprio para utilização.

Saída da caneladora. (Vai para paletização, em geral)

Será possível colocar ventoinhas na zona da mesa de secagem para ajudarem a baixar a temperatura? Definições de planeamento que tenham em conta os ajustes de temperaturas

Pran

chas

- M

udan

ça d

e en

quad

ram

ento

Ajuste da lâmina de corte transversal e das lâminas de corte longitudinal (principalmente no que concerne ao trim). Uma prancha na mesa de secagem por cada enquadramento diferente.

Saída - tapetes; saída da mesa de secagem

Ajuste automático das lâminas do trim, eventual (futura) aquisição de uma slitter mais rápida

Pran

chas

- N

ão

conf

orm

es Pranchas com papel descolado; com

demasiado empeno; ainda em fase de estabilização. Fases de transição entre cartões; redução de velocidade da caneladora por diferentes motivos.

Saída - tapetes

Manutenção preventiva será o principal; ajustes no planeamento (situação complicada de evitar);

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

80

Tipo de desperdício Causas e Consequências Local Possibilidades de Resolução

Parte húmida da caneladora

Casquilhos Fim das bobines utilizadas. Empalmadores Será possível vender o restante papel sem ser para reciclar?

Limpeza das bobines

Retirar o papel danificado, geralmente provocado pelas mudanças com o empilhador. Danos inerentes à produção do papel ou ao acondicionamento do mesmo.

Empalmadores

Transporte adequado das bobines por parte do operador do empilhador, eventuais mudanças na pinça do empilhador

Mudança de canelura

Saída de papel na ponte, cartão não conforme (com partes descoladas, desajustado ou enrugado) num processo que inicie o arranque da máquina do largo ou da máquina do fino.

Ponte Automatização do processo coordenação dos empalmadores pode ajudar a reduzir.

Rebentamento de papel

Por vezes provocados por desajustes nas máquinas (exemplo: problemas com os rolos do empalmador 2). Tensão excessiva do papel; descuido no final da utilização da bobine; excesso de temperatura; excesso de humidade (exemplo: máquina do fino); quantidade insuficiente de papel na ponte. Causas inerentes à produção do papel (emendas).

Máquina do Largo, Máquina do Fino; Triplex

Controlo dos rolos de pressão, redução das temperaturas, automatização do empalme.

Encravamento Provocado por emendas no papel; cartão não conforme; mau funcionamento da máquina

Máquina do Largo, Máquina do Fino; Triplex

Manutenção preventiva, uniformização do processo.

Paragens da caneladora

Avarias; rebentamento de papel; falhas de energia; etc.

Caneladora em geral

Manutenção preventiva; gerador auxiliar

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81

Anexo G – Gráficos da análise de recolha de dados. Empeno Geral.

Figura 64 – Análise da percentagem de empeno da amostra de placas selecionada para cartões apenas com onda tipo B. Amostra de 36 encomendas distintas.

Figura 65 – Análise da percentagem de empeno da amostra de placas seleciona para cartões apenas com onda tipo E. Amostra de 7 encomendas distintas.

Figura 66 – Análise da percentagem de empeno da amostra de placas seleciona para cartões apenas com onda tipo C. Amostra de 25 encomendas distintas.

7,0%6,0%5,0%4,0%3,0%2,0%1,0%0,0%

12

10

8

6

4

2

0

Percentagem de Empeno

Freq

uênc

ia

Percentagem de Empeno - Cartão Onda B

5,0%4,0%3,0%2,0%1,0%0,0%

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

Percentagem de Empeno

Freq

uênc

ia

Percentagem de Empeno - Cartão Onda E

4,0%3,0%2,0%1,0%0,0%

12

10

8

6

4

2

0

Percentagem de Empeno

Freq

uênc

ia

Percentagem de Empeno - Cartão onda C

Tabela 32 – Frequência da ocorrência de empeno nos cartões com onda tipo B.

Percentagem de Empeno Frequência

0 8 (0;1] 1 (1;2] 9

Superior a 2 18 Total 36

Tabela 33 – Frequência da ocorrência de empeno nos cartões com onda tipo E.

Percentagem de Empeno Frequência

0 0 (0;1] 1 (1;2] 3

Superior a 2 3 Total 7

Tabela 34 – Frequência da ocorrência de empeno nos cartões com onda tipo C.

Percentagem de Empeno Frequência

0 6 (0;1] 3 (1;2] 5

Superior a 2 11 Total 25

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

82

Figura 67 – Análise da percentagem de empeno da amostra de placas seleciona para cartões apenas com onda tipo BC. Amostra de 81 encomendas distintas.

Figura 68 – Análise da percentagem de empeno da amostra de placas seleciona para cartões apenas com onda tipo EC. Amostra de 26 encomendas distintas.

5,0%4,0%3,0%2,0%1,0%0,0%

70

60

50

40

30

20

10

0

Percentagem de Empeno

Freq

uênc

ia

Percentagem de Empeno - Cartão Onda BC

4,0%3,0%2,0%1,0%0,0%

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

Percentagem de Empeno

Freq

uênc

ia

Percentagem de Empeno - Cartão Onda EC

Tabela 35 – Frequência da ocorrência de empeno nos cartões com onda tipo BC.

Percentagem de Empeno Frequência

0 39 ]0;1] 24 ]1;2] 14

Superior a 2 4 Total 81

Tabela 36 – Frequência da ocorrência de empeno nos cartões com onda tipo EC.

Percentagem de Empeno Frequência

0 12 (0;1] 4 (1;2] 4

Superior a 2 6 Total 26

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Controlo Estatístico de Processo na Indústria do Cartão Canelado

83

Anexo H – Impacto da gramagem nos valores de ECT.

Variação nos papéis utilizados na produção dos cartões e respetivo impacto nos valores de ECT.

Cartão Liner ext Onda Liner médio Onda Liner Int ECT

B100CR TL4 105 Marca E - - FLN 85 Marca S TL4 105 Marca E 319

B100CR TL4 105 Marca S - - FLN 85 Marca S TL4 115 Marca E 360

B100CR TL4 105 Marca S - - FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 260

B100CR TL4 105 Marca S - - TL4 105 Marca E TL4 105 Marca S 265

B100CR TL4 105 Marca E - - FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 269

BC370CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 507

BC370CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 110 Marca E FLN 85 Marca S TL4 105 Marca S 613

BC370CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca S TL4 105 Marca S 619

C130CR TL4 105 Marca S - - FLN 85 Marca S TL4 105 Marca S 319

C130CR TL4 105 Marca E - - FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 282

C130CR TL4 105 Marca E - - FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 265

C130CR TL4 105 Marca E - - FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 293

C130CR TL4 105 Marca E - - FLN 110 Marca E TL4 105 Marca E 254

C130CR TL4 105 Marca S - - FLN 110 Marca E TL4 105 Marca S 271

BC330CR TL4 105 Marca S FLN 85 Marca E FLN 110 Marca E FLN 110 Marca E TL4 115 Marca E 665

BC330CR TL4 105 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 466

BC330CR TL4 105 Marca S FLN 85 Marca E FLN 110 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 522

BC330CR TL4 105 Marca S FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 522

EC330CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 581

EC330CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 110 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 588

EC330CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E FLN 85 Marca E TL4 105 Marca E 692

EC330CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca S FLN 85 Marca S FLN 85 Marca E TL4 105 Marca S 713

EC330CK VLB 115 Marca E FLN 85 Marca S FLN 110 Marca E FLN 110 Marca E TL4 105 Marca E 723

TL4 105 Marca S