Módulo 3Apresentação e análise da Fase 3 do APQP, seus elementos/atividades e

aplicações práticas

Fases do APQP e seus elementos

Planejamento e definição

Projeto e desenvolvimento do produto

Projeto e desenvolvimento do processo

Validação de produto e processo

1. Decisão de fornecimento

2. Inputs do cliente

3. FMEA de Projeto

4. Revisão(ões) de projeto

5. Plano de verificação do projeto

6. Status do APQP dos sub-contratados

7. Instalações, ferramen-tas e dispositivos

8. Plano de controle da produção do protótipo

9. Construções de protótipo

10. Desenhos e especificações

11. Compromisso da equipe com a viabilidade

12. Fluxograma de processo da manufatura

13. FMEA de Processo

14. Avaliação dos sistemas de medição

15. Plano de controle de pré-lançamento

16. Instruções de processo para o operador

17. Especificações de embalagem

23. Envio das peças com PSW

22. Aprovação de peças da produção (PSW)

21. Teste de validação da produção

20. Estudo preliminar da capacidade do processo

19. Plano de controle de produção

18. Trial run da produção

Projeto e desenvolvim.do produto

Planejamento e

definição do programa

Projeto e desenvolvimento do processo

Validação do produto e do processo

Produção

Levantamento de feedback e ações corretivas

Ciclo de melhoriacontínua

ConceitoInício /Aprovação

Aprovaçãodo programa Protótipo

Planejamento edefinição

do programa

Verificação doprojeto e

desenvolvimentodo produto

Verificação doprojeto e

desenvolvimentodo processo

Validação do

produto eprocesso

Feedback, avaliaçãoe ação corretiva

Piloto Lançamento

Fase 3: Projeto e desenvolvimento do processo

Fase 3: Projeto e desenvolvimento do processo

� Objetivos:� Desenvolvimento de um sistema de manufatura e seus planos de controle;

� Garantir o desenvolvimento abrangente de um sistema de manufatura efetivo;

� Assegurar o atendimento aos requisitos, necessidades e expectativas do cliente,pela manufatura.

� Saídas (Entradas para a Fase 4):� 21 3.1 Normas e especificações de embalagem

� 22 3.2 Análise crítica do sistema da qualidade do produto/processo

� 23 3.3 Fluxograma de processo

� 24 3.4 Plano de layout da planta

� 25 3.5 Matriz de características

� 26 3.6 FMEA de processo

� 27 3.7 Plano de controle para o pré-lançamento (incluir Poka Yoke)

� 28 3.8 Instruções de processo

� 29 3.9 Plano de análises dos sistemas de medição

� 30 3.10 Plano preliminar do estudo de capacidade do processo

� 31 3.11 Suporte gerencial (incluindo operador, staff e plano de treinamento)

Fluxograma de processo

OperaçãoInspeção

Armazenamento

Transporte

Agrega valor e custo Não agrega valor e agrega custo

Layoutde

fábrica

5S eGerenciamento

visual

Espera

Operação criando dois produtos idênticos (múltiplos fusos

ou cavidades)

Operação cominspeção

automática

Um operador atendendo várias

operações

Operação(seu nº deve estar dentro do círculo)

10

Fluxograma

Requisitos

de entrada

Execução

do produtoInspeção

OK

Não OKRetrabalho

Refugo

Aprovadas

Fábrica oculta

ELIMINAR!!!

Requisitos

de entrada

Execução

do produtoInspeção

OK

Não OKRetrabalho

Refugo

Aprovadas

Fábrica oculta

ELIMINAR!!!

Matriz de características - Exemplo

Etc

XPressão da mola

XOrientação da mola

XXLargura do encaixe

XXXXXXXXTolerâncias

XXXXXFolgas em geral

XComprimento do pino

XMaterial do pino

XMaterial da haste

XDiâmetro do furo

7555504540302010da peça

Operações do processoCaracterísticas

FMEA de processo (PFMEA)

�Assessorar a análise de um novo processo, de montagem ou fabricação.

�Aumentar a probabilidade de que todos os potenciais modos de falha e seus efeitos sejam considerados.

�Identificar as deficiências de processo, para prevenir ou reduzir sua ocorrência, ou melhorar sua detecção.

�Estabelecer prioridades para ações de melhoria do processo.

�Documentar o raciocínio das mudanças de projeto, para direcionar o desenvolvimento de futuras alterações do produto.

�Identificar características especiais, e ajudar na estruturação dos planos de controle.

Objetivos

Existe um Manual da TS, específico sobre FMEA

Modelo de trabalho para o PFMEA

Tomaração

O que podeser feito?

� Modificações no projeto do

processo

� Controles de processo

Detectar

Quão eficiente é

este método?

Com que freqüência ela ocorre?

Qual é o efeito?

Qual é a causa (s)?

Inspecionar

O que podedar errado?�Função não realizada�Função parcial�Função intermitente�Função degradada�Função exagerada

Qual é afunção?

Como isto pode ser detectado?

Qual a sua

gravidade?

Prevenir

Como isto podeser prevenido?

PMEA – Formulário sugerido

FMEA Nr. ___________________

Item/área: _____________________ Responsável pelo processo: ____________________________________ Página __________ de ____________

Evento: _______________________ Data chave: __________________________ Emitente _____________________

Peça afetada: __________________ Data emissão ___________________

Participantes do grupo: __________________________________________________________

Ações tomadas

FunçãoData efetiva

Responsabilidade pela ação

recomendada & Data da conclusão

Modo de Falha Potencial e Análise de Efeitos

(FMEA de Processo)

Controles Detectivos

Existentes no Processo

De t e c

N P R

Ações Preventivas

Recomendadas

ItemCausa(s) Potencial

Mecanismo(s) de Falha

O c o r

Controles Preventivos

Existentes no Processo

Modo de falha Potencial

Efeito Potencial da Falha

S e v e r

C l ass

Resultado das ações

S e v

O c o r

D e t

NPR

Formulário semelhante ao do DFMEA.

PFMEA – Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 1 de 4)

� Passo do processo / função / requisitos:

�Passo: Operação 20.

�Função: Fixar o banco no trilho, usando um torquímetro.

�Requisitos: 4 parafusos; roscas especificadas; parafusos totalmente assentados;parafusos com torque dinâmico, dentro do especificado (4 requisitos).

� Modos de falha potencial:

�Para o 1º. requisito: Menos do que 4 parafusos (1º. modo);

�Para o 2º. requisito: Uso de parafusos errados, diâmetro maior (2º. modo);

�Para o 3º. requisito: Parafuso não totalmente assentado (3º. modo);

�Para o 4º. requisito: Torque no parafuso muito alto (4º. modo); torque no parafusomuito baixo (5º. modo); Etc.

� Efeito potencial da falha:

�Para o 1º. modo: Usuário final: perda do assento e ruído; Manufatura e montagem:parada de embarque; retrabalho e seleção adicional (2 tipos de efeitos);

�Para o 2º. modo: Manufatura e montagem: não permite a instalação do parafuso naestação (1 tipo de efeito);

�Para o 3. modo: Usuário final: perda do assento e ruído; Manufatura e montagem:seleção e retrabalho adicional devido à porção afetada (2 tipos de efeitos); Etc.

PFMEA – Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 2 de 4)

� Severidade (exemplos, de acordo com tabela do Manual do FMEA):

�Efeito no cliente - Nota 10 (falha em atender aos requisitos de segurança e legais):Modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolvenão-conformidade com a legislação governamental, sem aviso prévio;

�No processo - Nota 6 (interrupção moderada): 100% da produção pode serretrabalhada, fora da linha, e serem aceitas; Etc.

� Classificação (exemplo):

�Característica especial, sempre que a severidade for 9 ou 10 (engenheiroresponsável pelo projeto deveria ser notificado, desde que isto possa afetar osdocumentos de engenharia; Etc.

� Causa potencial / mecanismo de falha (exemplos):

�Para o 3º. modo: A porca não fica perpendicular à superfície de trabalho, pelooperador (1ª. causa);

�Para o 4º. modo: O ajuste é muito alto, executado por pessoal não autorizado (2ª.causa); O ajuste é muito alto, executado pelo pessoal de setup (3ª. causa); Etc.

� Ocorrência (exemplos, de acordo com a tabela do Manual do FMEA):

�Nota 10: Probabilidade de falha é muito alta (≥ 100/1000);

�Nota 6: Probabilidade de falha moderada (0,5/1000); Etc.

PFMEA – Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 3 de 4)

� Controles existentes, de prevenção e de detecção:

�Controle detectivo (exemplos):

• Para a 2ª. causa: Painel com controle por senha, onde só o pessoal de setuptem acesso (1º. controle detectivo);

• Para a 3ª. causa: Treinamento do pessoal de setup (2º. controle detectivo);Ajuste adicionado ao procedimento de setup (3º. controle detectivo); Etc.

�Controle preventivo (exemplos):

• Para a 1ª. causa: Sensor de ângulo incluído na porca, para detectar a roscacruzada, não permitindo que a peça se mova até que o valor de fixação sejaatingido (1º. controle preventivo);

• Para a 2ª. e 3ª. causas: Validação do torque incluída no procedimento desetup, para validar o ajuste antes da produção (2º. controle preventivo); Etc.

� Detecção (exemplos, de acordo com tabela do Manual do FMEA):

�Nota 9: Não é passível de detecção, em qualquer estágio. Modo de falha e/ou erro(causa) não é facilmente detectado, por exemplo com auditorias aleatórias(probabilidade de detecção muito remota);

�Nota 7: Detecção do erro e/ou prevenção do problema. A detecção do erro (causa),na estação, por controles automáticos, que detectarão o erro e prevenirão que apeça discrepante seja feita (probabilidade de detecção muito alta); Etc.

PFMEA – Exemplo (Fixação de banco num trilho, com torquímetro - 4 de 4)

� NPR:

�Mesmo critério do DFMEA;�Exemplo: Sev = 7, Ocor = 4, Detec = 4, então NPR = 112.

�Obs.: O uso de uma nota de corte de NPR, não é recomendado para a priorizaçãoda necessidade de ações; aplicando-a, assume-se que o NPR é uma medição derelativo risco (não freqüente) e que melhorias contínuas não são requeridas (são).

� Classificação:

�Características críticas ou de segurança: ∇

�Características significativas: S

� Ações preventivas recomendadas (exemplos):

�Índice de severidade alto: Somente alterações de projeto ou processo,desaparecendo com o modo de falha;

�Índice de ocorrência alto: Remover ou controlar, uma ou mais das causas do modode falha;

�Índice de detecção alto: DOE (Delineamento de experimentos).

� Responsável pela ação e data da conclusão: Para cada ação, estabelecer umresponsável e uma estimativa de data de conclusão (igual ao DFMEA).

� Resultados da ação: Monitoramento/follow up, das ações recomendadas, nas datas.

� Severidade, Ocorrência, Detecção e NPR: Envolve recálculos dos índices deseveridade, ocorrência e detecção, após as ações implantadas, obtendo novo NPR(espera-se que tenha diminuído).

PFMEA – Características críticas

Sugestão de classificação: “Handbook Ford”

CríticaSeveridade = 9 ou 10Ocorrência = qualquer

Controles especiais são requeridos

SignificativaSeveridade = 5 - 8

Ocorrência ≥ 4

Controles especiais são necessários

Plano de avaliação do sistema de medição

Decisão

Cep

Setup

Liberaçãoda máquina

Coleta de dados

Qualidadedos

dados

Sistema demedição

Equipamentode medição

Operador+=

Existem influências, também, do método de medição, do padrão usado e das condições ambientais.

Plano de avaliação do sistema de medição

Repetitividade Reprodutibilidade

EstabilidadeLinearidade

Estabilidade

2a data

1a data

Ferramenta: MSA = Análise do sistema de medição (Manual específico da TS)

Descentralização (tendência)

Descentralização

Valor de referência

Dispersão (R&R)

Localização

Reprodutibilidade

Operador A

Operador B

Operador C

ref.

Repetitividade

Descent. menor

Valor de ref

Descent. maior

1o Valor médio

observado

2o Valor médio

observado

Valor de ref

Valor de ref

Valor de ref

Valor de ref

MSA – Tipos de estudos

� Um estudo de MSA, de acordo com o Manual do MSA, parte integrante da TS 16949,existem 2 tipos de estudo (vide slide anterior):

�Análise de localização, usada na calibração do instrumento, que envolve 3 tiposde ensaios: Tendência, Estabilidade e Linearidade.

�Análise de dispersão, vide fluxo do próximo slide, usada para conhecer adispersão (variação) do sistema de medição, conhecida como estudo do R&R(repetitividade e reprodutibilidade), que envolve 3 tipos de ensaios: Método daamplitude (mais rápido, mas menos preciso), Método da média e da amplitude(mais usado) e Método da ANOVA (análise da variância), de maior precisão, masde cálculo mais complexo.

� Nesses estudos, faz-se a medição de uma característica de uma amostra de peças,por alguns operadores, com repetição ou não da medição.

� Para cada estudo, existem critérios para aprovação de uso do sistema de medição(envolve o instrumento + operador, além das condições ambientais, do método demedição e do padrão usado).

� Especificamente para o R&R, deve-se usar: ≥ 6 peças, ≥ 2 operadores e ≥ 2 repetiçõespor operador. Os critérios usados são: R&R < 10% = sistema de medição aprovado,sempre); 10 ≤ R&R ≤ 30% = sistema pode ser usado, para medições não críticas(precisa estar indicado no Plano de Controle do FMEA); R&R > 30% = sistemareprovado, devendo o instrumento passar por manutenção/calibração.

MSA – Fluxograma para R&R (repetitividade e reprodutibilidade)

Análise gráficaMétodo da média e

amplitude ou ANOVA (longo)

Sim

Sim

Sim

Sim

(método curto)

Sim

As mediçõespodem serrepetidas?

As mediçõespodem ser obtidasaleatoriamente?

Existem maisde 300 peças disponíveis

para teste?

Não

Não

Fora do escopo doManual. Apêndice:

recomendações, bibliografiae textos de referência

Instrumentode medição para

variáveis?

Não

Estudo do dispositivopor atributo

(método curto)

Instrumentode medição para

variáveis?

Método daamplitude

Não

Estádisponível uma análise

ao longo dotempo?

NãoEstudo do

dispositivo por atributo

(método longo)

Não

Sim

MSA – Método da amplitude (exemplo)

� Execução: Selecionar ≥ 5 peças da produção e ≥ 2 operadores que realizam asmedições. Cada operador deve medir 1 vez cada peça, calcular a amplitude R paracada peça (R = maior – menor medida) e calcular a média de todos os R (R). Calcular oGRR, em %, sendo d2 tirado de uma tabela do Manual, com m = nº. operadores e g =nº. peças, usando a tolerância do desenho ou o desvio padrão do processo.

� Exemplo: Num estudo de R&R, num processo com desvio padrão de 0,0777 milésimosde mm, usando 5 peças e 2 operadores, A e B, obteve-se as medidas:

�Operador A: 0,85; 0,75; 1,00; 0,45; 0,50, para cada uma das 5 peças.

�Operador B: 0,80; 0,70; 0,95; 0,55; 0,60, para cada uma das 5 peças.

�Então, os valores de R serão: 0,05; 0,05; 0,05; 0,10; 0,10 e a média de R: 0,07, e.

�Conclusão: O sistema de medição é inadequado (%GRR > 30%). Porém, não dápara saber se é devido à repetitividade ou à reprodutibilidade, sendo esta adificuldade maior deste método, também chamado de método rápido (seu uso érecomendado apenas para se ter uma estimativa rápida do R&R).

2d

RGRR = .100

σ

GRR%GRR

=

75,7%.1000,0777

0,0588R&%GR =

=

σ ≅ tolerância/6

0,05881,19

0,07R&GR ==

MSA – Método da média e da amplitude (exemplo)

� A tabela mostra o resultado da medição (centésimos) de 10 peças, por 2 operadores, cada ummedindo cada peça por 2 vezes. Utilizando o método da média e da amplitude, analisar o sistemade medição. Considerar a tolerância total como sendo 1,4 mm.

Peça Oper. Med. Peça Oper. Med. Peça Oper. Med. 1 A 0,65 1 B 0,55 1 C 0,50 1 A 0,60 1 B 0,55 1 C 0,55 2 A 1,00 2 B 1,05 2 C 1,05 2 A 1,00 2 B 0,95 2 C 1,00 3 A 0,85 3 B 0,80 3 C 0,80 3 A 0,80 3 B 0,75 3 C 0,80 4 A 0,85 4 B 0,80 4 C 0,80 4 A 0,95 4 B 0,75 4 C 0,80 5 A 0,55 5 B 0,40 5 C 0,45 5 A 0,45 5 B 0,40 5 C 0,50 6 A 1,00 6 B 1,00 6 C 1,00 6 A 1,00 6 B 1,05 6 C 1,05 7 A 0,95 7 B 0,95 7 C 0,95 7 A 0,95 7 B 0,90 7 C 0,95 8 A 0,85 8 B 0,75 8 C 0,80 8 A 0,80 8 B 0,70 8 C 0,80 9 A 1,00 9 B 1,00 9 C 1,05 9 A 1,00 9 B 0,95 9 C 1,05

10 A 0,60 10 B 0,55 10 C 0,85 10 A 0,70 10 B 0,50 10 C 0,80

Recomenda-se usar uma planilha, mostrada no

próximo slide, indicada pelo Manual do MSA,

pela grande quantidade de cálculos a fazer.

Planilha do R&R (parte 1)

Passo 3: planilha efetua todos os cálculos de média e amplitude, e joga os resultados na parte 2 (próximo slide).

Passo 1: indicar: nº peças, nºoperadores, nº repetições e

tolerância

Passo 2: digitar todas as medições feitas

Planilha do R&R (parte 2)

Esta parte da planilha efetua todos os cálculos exigidos pelo Manual (dados brutos, do lado esquerdo e percentuais, do lado direito). Esses cálculos percentuais podem ser feitos, indicados e analisados (parte inferior) das 2 maneiras recomendadas: tendo como base a tolerância indicada, ou a variação total (VT).

% VE = variação do equipamento (repetitividade)

% VO = variação do operador (reprodutibilidade)

% R&R = resultado final, auditável

% VP = variação da peça

NDC = discriminação (auditável), que deve ser ≥ 5

Resultados e análisesResultados brutos

Cálculos do exemplo (parte 1)

Dados iniciais

Dados medidos, por operador (foram 3), por repetição (foram 2)

Cálculos do exemplo (parte 2)

�Como os resultados do %R&R deram entre 10 e 30%, o sistema de medição utilizadosó é válido para características não críticas.

�Como o resultado de NDC deu acima de 5, está aprovada a discriminação.

�A repetitividade variou mais que a reprodutibilidade (18,72% x 16,78%, para VT)..

ANOVA - Exemplo de R&R, no Minitab

Part-to-PartReprodRepeatGage R&R

100

50

0

Perc

entu

al

% VT

% Tolerância

0,10

0,05

0,00Am

plitu

de am

ostral

_R=0,0383

LSC=0,1252

LIC=0

A B C

1,00

0,75

0,50Média am

ostral

__X=0,8075LSC=0,8796

LIC=0,7354

A B C

98765432101

1,00

0,75

0,50

Peça

CBA

1,00

0,75

0,50

Operador

98765432101

1,00

0,75

0,50

PeçaMédia

A

B

C

oper

Nome do instrumento: Relógio comparador EQ 22

Data do estudo: 10/04/09

Reportado por: A ndré

Tolerance: 1,4 centésimos

O utros: Estudo para A PQ P

Componentes da variação

Carta das amplitudes por operador

Carta das médias po operador

Medida por peça

Medida por operador

Interação perador/peça

R&R (ANOVA) para Medida

Resultados

Cartas do CEP

Percebe-se que os cálculos feitos no software Minitab, além de serem mais precisos, fornecem outras informações úteis.

Plano de controle do pré-lançamento

Plano de controle dopré-lançamento

Plano de controle do protótipo

Fluxograma FMEA de processo MSA

Experiência

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (1)

Anexo A Plano de Controle

1. Fases do plano de controle - O plano de controle deve cobrir 3 diferentes fases:

a) Protótipo: descrições das medições dimensionais, testes de performance e material, que deverão ser realizados durante a construção do protótipo. O fornecedor deve ter plano de controle de protótipo, caso requerido pelo cliente.

b) Pré-lançamento: descrição das medições dimensionais, e testes de performance e material, que deverão ser realizados após a construção do protótipo e antes da produção.

c) Produção: documentação das características do produto/processo, do controle de processo, de testes e do sistema de medição do processo de produção em massa.

Cada peça deve ter um plano de controle. Em muitos casos, um plano de controle pode cobrir várias peças similares produzidas, através de processos comuns. Plano de controle é uma saída do planejamento da qualidade.

(continua)

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (2)

Anexo A Plano de Controle

2. Elementos do plano de controle - O fornecedor deve desenvolver um plano de controle, que inclua, pelo menos:

a) Dados gerais:� Número do plano de controle;� Data de emissão e revisão, se houver;� Informações do cliente (consultar requisitos do cliente);� Nome do fornecedor/planta;� Número(s) da(s) peça(s);� Nome e descrição da peça;� Nível de revisão de engenharia;� Fase abrangida (protótipo, pré-lançamento, produção);� Contato principal;� Número da peça/processo;� Nome do processo/descrição da operação.

b) Controle do produto:�Características especiais relacionadas ao produto;�Outras características para controle (número, produto, processo);�Especificação/tolerância.

Requisitos do Sistema de Gestão da Qualidade ISO/TS 16949 (3)

2. Elementos do plano de controle (continuação)

c) Controle de processo:� Parâmetros do processo;

� Características especiais relacionadas ao processo;

� Máquinas, dispositivos, suportes, ferramentas para manufatura.

d) Métodos:� Técnicas de avaliação/medição;

� Abordagem à prova de erros;

� Tamanho e freqüência da amostra;

� Método de controle.

e) Plano de Reação e Ações Corretivas:� Plano de reação (incluso ou referenciado);

� Ação corretiva.

Plano de controle (PC) - Exemplo

�Cabeçalho: Tipo de PC (protótipo, pré-lançamento, produção), com seu número e datas, dados da peça (código, nome), equipe, aprovações, etc.

�Colunas:

�Código da peça/processo; Nome do processo; Máquina/dispositivo;

�Características: Número; Produto; Processo; Classificação;

�Métodos: Especificação; Técnica de medição; Amostra; Método controle;

�Plano de reação.

Instruções de processo para o operador

Operação / Inspeção / Setup

�Recomenda-se que essas instruções sempre sejam feitas porescrito, com textos de fácil leitura e simplicidade, com a participaçãodos próprios usuários, e estejam em locais de fácil acesso.

�É possível utilizar “lições de ponto único”, na sua elaboração.

Especificações para embalagem

Informações adicionais: ver requisitos específicos de cada cliente.

Embalagens retornáveis

Fábrica do

cliente

Fábrica do fornecedor

Assegurar que o desempenho e características do produto irão permanecer os mesmos durante a embalagem, o transporte e o desembalamento.

Fim do Módulo 3