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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – USP
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
RAUL GONÇALVES BRAZ NETO
APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE 5S E SEIS SIGMA EM UM PROCESSO DE
CORTE DE MANTA POR PRENSA HIDRÁULICA.
São Carlos – SP/2019
RAUL GONÇALVES BRAZ NETO
APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE 5S E SEIS SIGMA EM UM PROCESSO DE
CORTE DE MANTA POR PRENSA HIDRÁULICA.
Monografia apresentada ao curso de
Engenharia de Materiais e Manufatura, da
Escola de Engenharia de São Carlos, da
Universidade de São Paulo, como parte
dos requisitos para obtenção do título de
Engenheiro de Materiais e Manufatura.
Orientador: Prof. Dr. Roberto Hideki
Tsunaki
São Carlos – SP/2019
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, acima de tudo, por estar sempre me abençoando e iluminando meu
caminho, e pela força para encarar meus desafios diários.
Agradeço aos meus pais, Alessandra e Edilson, e a toda minha família, por todo apoio
e incentivo, e por nunca medirem esforços para me ajudar a alcançar meus sonhos. Mais uma
vez, obrigado por estarem sempre presentes quando eu mais precisei.
Aos amigos conquistados na EESC/USP, que fizeram todos esses anos serem
possíveis. Em especial aos colegas: Bertoli, Enrico, Fazenda, Gaspar, Jão, Josias, Palma,
Rodolfo e Telosi. E aos amigos de longa data, pelo apoio. Obrigada por cada abraço, cada
palavra de carinho e cada momento juntos.
Agradeço a família GAPeria CAASO e aos amigos do Prédio 50 por todos os
momentos incríveis que passamos juntos.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. Roberto Tsunaki, pelo suporte, dedicação e
atenção oferecidos durante o desenvolvimento deste projeto.
Agradeço a todos os professores do curso, pelos ensinamentos e por terem contribuído
para o meu crescimento acadêmico.
Agradeço à empresa 3M do Brasil, principalmente aos meus colegas de trabalho Hugo
Albertin, Patrícia Yonamine e ao meu gestor Eduardo Araújo, pela oportunidade de estágio,
pelos ensinamentos e pela experiência oferecida.
Agradeço a todos que de alguma forma fizeram parte desse trabalho e contribuíram
para que ele fosse possível. Muito obrigado.
AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO,POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINSDE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Prof. Dr. Sérgio Rodrigues Fontes daEESC/USP com os dados inseridos pelo(a) autor(a).
Gonçalves Braz Neto, Raul G239a APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE 5S E SEIS SIGMA EM UM
PROCESSO DE CORTE DE MANTA POR PRENSA HIDRÁULICA / Raul Gonçalves Braz Neto; orientador Roberto HideakiTsunaki; coorientador Edson Cazarini. São Carlos, 2019.
Monografia (Graduação em Engenharia de Materiais e Manufatura) -- Escola de Engenharia de São Carlos daUniversidade de São Paulo, 2019.
1. Manta. 2. Fibra de Vidro. 3. COPQ. I. Título.
Eduardo Graziosi Silva - CRB - 8/8907
RESUMO
NETO, R. G. B. Aplicação de conceitos de 5S e Seis Sigma em um processo de corte
de manta por prensa hidráulica. 2019. Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso)
– Departamento de Engenharia de Materiais, Escola de Engenharia de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019.
No atual cenário competitivo, as organizações buscam por melhorias de produtividade e
redução de desperdícios para se manterem competitivas e garantirem sua sobrevivência
no mercado mundial. A manufatura enxuta tem se espalhada pelo mundo, o Seis Sigma
por exemplo, é um programa que permite uma empresa melhorar a qualidade de seus
processos. Porém apenas a aplicação de conceitos e ferramentas gera resultados a curto
prazo, para que haja ganhos a longo prazo é necessário mudar o pensamento e filosofia
da empresa, para isso pode-se utilizar das ferramentas do 5S. A motivação inicial deste
trabalho se deu após os índices de COPQ (Costs of poor quality) de um processo de corte
de manda por prensa hidráulica estarem se elevando cada vez mais. O principal objetivo
deste estudo é combater esse aumento através do uso de ferramentas do Seis Sigma como
a matriz FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) e dos conceitos do 5S (Seiri, Seiton,
Seiso, Seiketsu, Shitsuke). O primeiro passo da investigação foi estudar as variáveis do
processo, como por exemplo o tempo de execução das etapas, e o ambiente de trabalho.
Descobriu-se que uma falha de comunicação foi a causa raiz do problema, visto isso
montou-se uma matriz FMEA para estudar os modos de falha de uma forma mais
detalhada e sugerir futuras ações corretivas. Analisando o FMEA, percebeu-se que grande
parte dos problemas poderiam ser resolvidos utilizando os conceitos de 5S. Ao final, o
ambiente de trabalho foi limpo e remodelado, os equipamentos necessários no processo
foram adaptados e os valores de COPQ se apresentaram mais baixos do que antes.
Palavras-chave: Seis Sigma; 5s; FMEA; Processo; Desperdício.
ABSTRACT
NETO, R. G. B. Application of 5S and Six Sigma Concepts in a Hydraulic Press
Blanket Cutting Process.2018. Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso) –
Departamento de Engenharia de Materiais, Escola de Engenharia de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019.
Nowadays in the competitive environment, organizations are looking for productivity
improvements and waste reduction to stay competitive and ensure their survival in the
global marketplace. Lean manufacturing has been spreading throughout the world for
example, Six Sigma is a program that enables a company to improve the quality of its
processes. But only the application of concepts and tools generates results in the short
period of time, so if a company wants to get are gains in the long period of time. it is
necessary to change the thinking and philosophy of the company, for that can be used of
the 5S tools. The initial motivation of this work came after the COPQ (Costs of Poor
Quality) indexes, of a hydraulic press cutting process, were increasing. The main
objective of this study is to deal with this increase through the use of Six Sigma tools such
as FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) and 5S concepts (Seiri, Seiton, Seiso,
Seiketsu, Shitsuke). The first step of the research was to study the process variables, such
as the execution time of the steps, and the work environment. It was found that a
communication failure was the root cause of the problem. A FMEA matrix was set up to
study failure modes in a more detailed way and to suggest future corrective actions.
Analyzing the FMEA, it was realized that most of the problems could be solved using the
concepts of 5S. In the end, the work environment was cleaned and refurbished, the
equipment needed in the process was adapted and COPQ values were lower than before.
Keywords: Six Sigma; 5s; FMEA; Industrial Process; Waste.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Exemplos de desempenhos na Escala Sigma (adaptado Werkema, 2004) ...........27
Figura 2 - Custos da má qualidade (adaptado Breyfogle, 2003) ...........................................29
Figura 3 - Elementos do FMEA (Carpinetti, 2010) ...............................................................30
Figura 4 - Conceito do 5S segundo Osada (Adaptado Randhawa e Ahuja, 2017) ................34
Figura 5 - Fluxograma do 5S em uma organização (Adaptado Randhawa e Hauja, 2017) ..40
Figura 6 - Custos da má qualidade do processo de corte por prensa hidráulica (Empresa) ..41
Figura 7 - Vista traseira da prensa hidráulica utilizada no processo (Empresa) ....................43
Figura 8 - Vista frontal da prensa hidráulica (Empresa) .......................................................44
Figura 9 - Exemplo de faca de corte utilizada no processo (Empresa) .................................44
Figura 10 - Jumbo de manta de fibra de vidro acoplado na máquina (Empresa) ..................45
Figura 11 - Manta de fibra de vidro pós corte (Empresa) .....................................................45
Figura 12 - Plataforma de apoio das peças finais (Empresa) ................................................46
Figura 13 - Gabarito de verificação dimensional (Empresa) .................................................46
Figura 14 - Layout do local de produção ...............................................................................49
Figura 15 – Sobras laterais durante o corte (Empresa) ..........................................................51
Figura 16 - Pallets de Sucata no local de produção (Empresa) .............................................53
Figura 17 - Sobra de manta na faca de 200mm (Empresa) ...................................................55
Figura 18 - Local para armazenamento de insumos (Empresa) ............................................57
Figura 19 - Armário para armazenar ferramentas (Empresa) ................................................58
Figura 20 - Novo armário de facas e gabaritos (Empresa) ....................................................58
Figura 21 - Armário de excedente (Empresa) .......................................................................59
Figura 22- Desenho do conjunto de facas 7 após mudança (Empresa) .................................59
Figura 23 - Local para resíduos demarcado (Empresa) .........................................................60
Figura 24 - Novo layout do local (Empresa) .........................................................................60
Figura 25 - Gráfico de COPQ após a realização do trabalho (Empresa) ...............................63
LISTA TABELAS
Tabela 1 - Planilha FMEA (Adaptado Stamatis, 2003) .........................................................32
Tabela 2 - Tabela mostrando os critérios de avaliação de Severidade, Ocorrência e Detecção
(Adaptado Palady, 1997) .......................................................................................................33
Tabela 3 - Significado dos 5S para a produção e administração (Adaptado Campos, 2014) 35
Tabela 4 - Fluxograma de processo (Empresa) .....................................................................47
Tabela 5 - Tempo para realizar cada ação do processo (Empresa) .......................................50
Tabela 6 - Relação entre facas e jumbos ...............................................................................50
Tabela 7 - Planilha FMEA do processo .................................................................................52
Tabela 8 - Relação entre conjuntos de facas e jumbos após padronização (Empresa) ..........61
Tabela 9 - Novo estudo de tempos de execução (Empresa) ..................................................61
Tabela 10 - Relação dos tempos antes e após as mudanças (Empresa) .................................62
LISTA DE ABREVIATURAS DE SIGLA
5S Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu, Shitsuke
CEO
Chief Executive Officer
COPQ Cost of poor quality
FMEA Failure Mode and Effect Analysis
GE
General Eletric
NPR Número prioridade de risco
P & L Profit and Loss
TQM Total Quality Management
LISTA SÍMBOLOS
σ Sigma
Q Quantidade jumbos
S Sobra de manta [mm]
L Largura do jumbo [mm]
l Largura da peça [mm]
T Tempo de trabalho diário [min]
𝑻𝒎 Tempo de trabalho mensal [min]
𝒕𝟏 Tempo para buscar insumos [min]
𝒕𝟐 Tempo para encaixar o jumbo na máquina [min]
𝒕𝟑 Tempo para passar a manta na prensa [min]
𝒕𝟒 Tempo de setup de facas [min]
𝒕𝟓 Tempo de converter 1 jumbo [min]
𝒕𝟔 Tempo para empacotar as peças produzidas de 1 jumbo [min]
𝒕𝟕 Tempo para trocar de jumbo [min]
Sumário
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................21
2. OBJETIVO ........................................................................................................................23
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..........................................................................................25
3.1 Seis Sigma ...................................................................................................................25
3.1.1 COPQ – Cost of Poor Quality (Custo da má qualidade) ......................................28
3.1.2 FMEA - Failure Mode and Effect Analysis (Análise dos modos de falha e seus
efeitos) ...........................................................................................................................30
3.2 5S .................................................................................................................................33
4. MOTIVAÇÃO ...................................................................................................................41
5. O PROCESSO ...................................................................................................................43
5.1 Prensa Hidráulica .........................................................................................................43
5.2 Faca de corte ................................................................................................................44
5.3 Manta de fibra de vidro ...............................................................................................45
5.4 Gabarito de verificação dimensional ...........................................................................46
5.5 Fluxograma do processo ..............................................................................................47
6. METODOLOGIA EXPERIMENTAL ..............................................................................49
7. RESULTADOS .................................................................................................................57
8. CONCLUSÕES .................................................................................................................65
9. REFERÊNCIAS ................................................................................................................67
10. ANEXO A .......................................................................................................................69
11. ANEXO B .......................................................................................................................70
12. ANEXO C .......................................................................................................................71
21
1. INTRODUÇÃO
Na atual complexidade do mercado global, instituições lutam a todo instante para
sobreviver à constante mudança nos meios de produção e consumo industrial. Nos
últimos tempos, os avanços tecnológicos geraram um progresso que alterou a dinâmica
do mercado, tendo empresas mais competitivas a cada dia, aptas a produzir cada vez mais
com menos recursos, elevando os limites de produtividade das instituições (PORTER,
1996). O Seis Sigma é uma estratégia que permite alcançar esses objetivos, pois propõe
foco simultâneo no aumento da lucratividade e na redução de defeitos (HARRY;
SCHROEDER, 2000).
Neste cenário, agilidade e respostas mais rápidas foram alguns dos pontos que
fizeram com que grande parte da indústria automobilística japonesa ficasse conhecida no
ocidente a partir da década de 70 com a difusão do conhecimento sobre o sistema de
produção enxuto japonês (SCHONBERGER, 2007).
A produção enxuta conquistou o mundo com suas ideias simples e eficazes.
Melhoria contínua e redução de desperdícios, são características desse sistema de gestão
que permite que a instituição entregue mais qualidade e com um tempo de resposta muito
inferior. No entanto, segundo Liker (2005), a produção enxuta vai além do que um
conjunto de ferramentas. Pelo contrário, a simples aplicação das ferramentas e técnicas
produz ganhos a curto-prazo, que não se estendem a longo do tempo. Então, para gerar
uma mudança real e contínua, a empresa deve mudar seu modo de pensar, criar e praticar
uma cultura de aprendizagem, em que todas os colaboradores busquem agregar valor ao
cliente e reduzir as fontes de desperdício através da produção enxuta (LIKER, 2005).
O programa Seis Sigma surgiu em 1987 e até o momento, empresas que o
utilizaram vem apresentando resultados significativos, como por exemplo, a ABB, gerou
um retorno de US$ 898 milhões/ano, redução 68% dos níveis de defeito e 30% redução
nos custos de produção em um período de dois anos; já a AlliedSignal, quando
implementou o programa em 1994 obteve ganho de 1,2 bilhões de dólares em quatro anos
(WERKEMA, 2004). A empresa nacional pioneira na aplicação do Seis Sigma foi o
Grupo Brasmotor (Multibras e Embraco) em 1999, que gerou um ganho financeiro de 20
milhões de reais com os primeiros projetos Seis Sigma realizados (WERKEMA, 2011).
23
2. OBJETIVO
Este trabalho tem como objetivo aplicar os métodos e ferramentas do programa
Seis Sigma em um processo de corte por prensa hidráulica para reduzir os desperdícios e
aplicar a metodologia 5S no local de trabalho a fim de obter um espaço mais organizado
e um processo mais produtivo e econômico.
25
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Seis Sigma
Em meados de 1980 alguns segmentos passaram por uma abertura de mercado,
em que houve um aumento na competitividade, e a fim de garantir bons lucros, surgiram
algumas iniciativas para um novo sistema da qualidade: Zero Defeito, na Ford Motors, e
TQM, na Boeing e Bell Telephone (RAISINGHANI, 2005). O Seis Sigma é uma marca
registrada da Motorola que se originou nos Estados Unidos em janeiro de 1987, o qual
surgiu com intuito de ganhar competividade em relação aos produtos eletrônicos
japoneses, os quais apresentavam maior qualidade e menor preço.
A Motorola, que encarava o mesmo desafio das empresas mencionadas acima,
percebeu que perdia mercado devido à baixa produtividade e ao custo da má qualidade.
Alguma ação deveria ser tomada para resolver seus problemas. Assim, o nível Seis Sigma
foi adotado como sendo seu novo padrão de qualidade, estruturou-se um programa para
alcançar esse objetivo e, por fim, registrado como marca comercial (RAISINGHANI,
2005). O Seis Sigma surgiu então, para reverter a situação da Motorola na década dos
anos oitenta. Segundo George (2002) a principal diferença do Seis Sigma é a cultura, esta
foi a primeira iniciativa que exigiu o engajamento dos gestores CEO e P&L, além de ter
sido a primeira iniciativa a definir ganhos financeiros específicos para a melhoria da
qualidade.
Em 1988, a Motorola recebeu o Prêmio Nacional da Qualidade Malcolm Baldrige,
o que proporcionou a disseminação do programa Seis Sigma em outras empresas, como
Asea Brown Boveri, Kodak, General Electric (GE) e Sony (WERKEMA, 2011). Apesar
da Motorola ter sido a criadora, segundo Pfeifer, Reissiger e Canales (2004) o sucesso do
Seis Sigma foi realmente conquistado quando o CEO da GE, Jack Welch, divulgou os
resultados financeiros alcançados com a implementação da metodologia. Com isso, mais
empresas passaram a ser motivadas a aplicarem o Seis Sigma, entre elas a Siemens,
Nokia, Caterpillar e Volvo. O estudo de Miguel (2010) sobre a prática do Seis Sigma no
Brasil alega que a maioria das empresas analisadas introduziram o programa a partir do
ano 2000, com um crescimento acentuado após esse ano. Provavelmente a explicação
para o crescimento nesta data é o resultado obtido pelo Grupo Brasmotor e General
Eletric.
26
A ferramenta Seis Sigma utilizada pelas empresas proporcionou uma melhoria na
qualidade de produtos e serviços, reduziu custos e gerou uma maior produtividade.
O programa Seis Sigma promove uma mudança na cultura da empresa, em que se
torna um ambiente apto à melhoria contínua (GALVANI, 2010). De acordo com Aguiar
(2002), o Seis Sigma pretende gerar várias mudanças na empresa, as principais delas são:
• O foco principal da empresa é direcionado ao atendimento das necessidades
dos clientes;
• Os projetos e metas visam um retorno financeiro, mesmo que muito baixo;
• Os problemas da empresa também são problemas de todos os seus funcionários;
• A solução de problemas deve ser padronizada para todos os setores da empresa;
• Fornecer treinamentos para implementação das técnicas e ferramentas do
programa.
De acordo com Mader (2008), Seis Sigma é um procedimento que busca melhoria
contínua na satisfação do consumidor e aumento na rentabilidade, em que engloba tanto
a redução de defeito como a melhoria de processos gerais de uma empresa. Segundo
Breyfogle (2003) o Seis Sigma não deve ser aplicado somente no departamento de
qualidade e sim em todas as áreas da empresa e em qualquer tipo de empresa. Já Werkema
(2004) estabelece Seis Sigma como “uma estratégia gerencial disciplinada e quantitativa,
que tem como objetivo aumentar drasticamente a lucratividade das empresas, por meio
de melhoria da qualidade de produtos e processos e do aumento da satisfação de clientes
e consumidores”. Além disso Werkema (2004) traz uma ideia mais apurada do programa
Seis Sigma:
• A escala: quantifica-se por um número na Escala Sigma, em que se mede o nível
da qualidade de um processo. Quanto maior o valor da Escala Sigma, maior o
nível de qualidade;
• O benchmark: forma de aferir o nível de qualidade de produtos, operações e
processos;
• A estatística: é utilizada para analisar o desempenho dos pontos críticos que
comprometem a qualidade, considerando às especificações;
• A filosofia: transmite a ideia da melhoria contínua dos processos, na redução de
variabilidade e também na busca por zero defeito;
• A estratégia: consiste em um levantamento entre projetos, fabricação, qualidade
final, entrega de um produto e a satisfação dos consumidores.
27
• A visão: tem por objetivo levar a empresa a ser a melhor em seu ramo.
O Seis Sigma apresenta diferentes interpretações. De acordo Eckes (2001), é um
procedimento formal e disciplinado que consiste em definir, medir, analisar, melhorar e
controlar um processo. Ainda assim a ideia fundamental da filosofia do Seis Sigma é a
busca constante pela redução da variação do processo e o foco em anular os defeitos e
falhas de todos os produtos e processos.
O termo Sigma (σ) é uma letra grega que representa o desvio padrão de uma
amostra, uma medida de variabilidade. A qualidade sigma define qual a probabilidade de
um defeito ocorrer em um processo (BREYFOGLE, 2003). Walter Shewhart em 1922,
apresentou o conceito de nível três sigma como uma maneira de avaliar a variabilidade,
afirmou que ações deveriam ser tomadas caso a variabilidade não atingisse este nível. O
limite três sigma foi considerado adequado para a maioria dos processos de manufatura
até o início dos anos oitenta (RAISINGHANI, 2005).
Na Figura 1, o nível sigma da qualidade se comporta de forma exponencial em
relação a quantidade de defeitos por milhão. Além disso, a Figura 1 mostra alguns
exemplos de serviços e suas posições em relação ao nível sigma. Nota-se que a maioria
dos serviços se encontra no nível Quatro Sigma, sendo que a melhor perspectiva
considerado é o nível Seis Sigma.
Figura 1 - Exemplos de desempenhos na Escala Sigma (adaptado Werkema, 2004)
28
3.1.1 COPQ – Cost of Poor Quality (Custo da má qualidade)
O Seis Sigma procura reduzir o custo da má qualidade. O custo da má qualidade
é o custo de processos que não acrescentam valor à qualidade final do produto ou serviço,
é o custo da produção de um produto que está fora das especificações e/ou não atende às
necessidades do cliente. Harrington (1999) afirma que a má qualidade custa para a
empresa, e a boa qualidade poupa dinheiro para a organização. A lista dos custos da má
qualidade pode ser dividida da seguinte forma de acordo com Harrington (1999):
-Custo da prevenção da má qualidade
Os custos de prevenção incluem ações tomadas para evitar má qualidade. A
maioria das empresas concentram-se na correção ao invés da prevenção. Exemplos de
custos de prevenção:
• Planos de controle de qualidade
• Estudos de capacidade
• Revisões de produtos
• Reuniões de melhoria de qualidade, projetos, eventos
• Análise de efeitos de modos de falha (FMEA)
-Custo da avaliação da má qualidade
Os custos de avaliação podem ser considerados como custos de inspeção e testes.
Eles se concentram nos custos necessários para garantir que o trabalho realizado até o
momento esteja de acordo com as normas de qualidade. Exemplos de custo de avaliação:
• Inspeção de origem
• Inspeção em processo ou teste final
• Auditoria Interna
• Calibração de equipamentos de medição e teste
-Custo de falhas internas da má qualidade
Os custos de falha interna ocorrem antes que o produto seja enviado ou o serviço
seja concluído para o cliente. Exemplos de falhas internas:
• Sucata e Retrabalho
• Falhas de processo, erros de entrada de dados, falta de informação
• Erro operacional
29
-Custo de falhas externas da má qualidade
Os custos de falha externa ocorrem a qualquer momento após o envio do produto
ou quando o serviço é concluído. É importante analisar as datas das falhas para encontrar
sua causa raiz. Exemplos externos incluem:
• Processar reclamações e devoluções de clientes
• Custos de garantia
• Vendas perdidas
A Figura 2, mostra os custos da má qualidade em formato de um iceberg, em que
a ponta superior representa os mais fáceis de serem notados. No entanto, a visão do Seis
Sigma vai além e considera aqueles custos que estão escondidos no iceberg. Uma empresa
pode não perceber os maiores problemas de procedimentos se focar somente nas questões
da ponta do iceberg (BREYFOGLE, 2003).
Figura 2 - Custos da má qualidade (adaptado Breyfogle, 2003)
30
3.1.2 FMEA - Failure Mode and Effect Analysis (Análise dos modos de falha e seus
efeitos)
De acordo com August (2002) o FMEA começou a ser utilizado pelo serviço
militar dos EUA devido à uma demanda por melhora da qualidade e segurança dos
equipamentos utilizados. Segundo Palady (1997) o FMEA é “um procedimento para
desenvolver e executar projetos, processos ou serviços” e “a rotina do projeto, processo
ou serviço”. O autor afirma que é uma das técnicas de baixo risco mais eficazes para
identificar a solução e prevenção de problemas, com baixo custo. Palady (1997) ainda diz
que o FMEA é um método organizado para avaliar o desenvolvimento de projetos e opera
como um diário no desenvolvimento e melhoria de produtos, processos e serviços.
De acordo com Stamatis (2003) o propósito do FMEA é identificar ações precisas,
que serão utilizadas na prevenção de falhas, evitando que estas cheguem aos clientes,
melhorando a confiabilidade, durabilidade e qualidade de um produto ou serviço. Para o
autor, o FMEA ideal é capaz de identificar modos de falha conhecidos e potenciais,
identificar as causas e efeitos dessas falhas, priorizar as falhas de acordo com o nível
crítico da mesma e resolvê-las de acordo com ações recomendadas. De acordo com Inoue
e Yamada (2010), o FMEA é capaz de identificar falhas reais antes que elas ocorram, e
auxilia na percepção coletiva das falhas potencial. É uma ferramenta capaz de eliminar
problemas ainda na fase de projeto de um produto ou serviço.
A figura 3 mostra um esquema de como os elementos do FMEA se relacionam.
Figura 3 - Elementos do FMEA (Carpinetti, 2010)
31
A tabela 1 mostra uma planilha FMEA em que os seguintes campos devem ser
preenchidos de acordo com Palady (1997) reforçado por Stamatis (2003):
Etapa do Processo: esse campo mostra a etapa do processo a ser analisada;
Modo de falha potencial: perante cada uma das etapas do processo, deve-se anotar todas
as ocorrências já obtidas em cada etapa, assim como também discutir todos os demais
potenciais modos de falha que ainda não ocorreram;
Efeito da falha: com base em cada modo de falha registrado no formulário, deve-se agora
inserir quais os efeitos gerados por meio destas falhas. Cada um destes efeitos deverá ser
pontuado no que se refere a Severidade desta ocorrência emergir. A tabela 2 mostra os
critérios de avaliação de severidade;
Causas da falha: também com base novamente em cada modo de falha registrado, este
campo é preenchido com as causas que provocam o surgimento de cada falha. Depois
disto, cada uma destas causas deverá também ser pontuada, agora no que se refere a sua
Ocorrência. A tabela 2 mostra os critérios de avaliação de ocorrência;
Controles atual do processo: cada causa que foi identificada na etapa anterior deverá
então ser analisada no que se refere ao seu nível de Detecção, ou seja, descobrir se existem
e quais são as medidas de controle já adotadas para eliminar ou ao menos conter cada
uma das causas anotadas. Depois disto, cada uma destas causas deverá também ser
pontuada, agora no que se refere a sua Detecção. A tabela 2 mostra os critérios de
avaliação de ocorrência;
NPR (Número prioridade de risco): a multiplicação das pontuações obtidas perante
Severidade, Ocorrência e Detecção irá gerar um resultado que informará a equipe quais
os principais problemas que devem ser tratados primeiro: quanto maior este risco
calculado, maior a necessidade de resolução imediata;
Ações Recomendadas: Por fim, neste campo são preenchidas as ações que deverão ser
realizadas para prevenir e/ou eliminar as falhas detectadas.
32
Tabela 1 - Planilha FMEA (Adaptado Stamatis, 2003)
Etapa do Processo
Modo de falha
potencial
Efeito da falha
Se
ve
ridad
e
Causa da falha
Oc
orrê
nc
ia
Controle atual do
processo D
ete
cç
ão
NPR Ações
Recomendadas
33
Tabela 2 - Tabela mostrando os critérios de avaliação de Severidade, Ocorrência e Detecção
(Adaptado Palady, 1997)
Os anexos A, B e C mostram respectivamente os critérios de severidade,
ocorrência e detecção de uma forma mais detalhada e completa.
3.2 5S
O 5S, definido por Liker (2005) e Campos (2014) como um programa e por Patten
(2006) como uma filosofia, pode ser dito como um conjunto de boas práticas e padrões
que ajudam no gerenciamento do fluxo e ambiente de trabalho, auxiliando na melhoria
dos processos e redução de desperdícios. Esta ferramenta, desenvolvida inicialmente no
Japão em meados de 1960, é amplamente utilizada no mundo todo devido a sua potente
capacidade de contribuir para o crescimento sustentável das empresas, servindo de base
para outras ferramentas da qualidade e produção enxuta como o Kaizen (RANDHAWA;
AHUJA, 2017).
De acordo com Randhawa e Ahuja (2017), a filosofia 5S foi elaborada no Japão e
introduzida no final da década de 1960, enquanto que a estrutura para aplicação e
entendimento do 5S foi desenvolvida por Hiroyuki Hirano e Takashi Osada. De acordo
com os autores, alguns elementos do Budismo como limpeza, ordem e autodisciplina,
foram responsáveis pela divulgação do conceito filosófico do 5S na sociedade japonesa.
O termo 5S é a união das palavras japonesas Seiri (Utilização), Seiton (Organização),
34
Seiso (Limpeza), Seiketsu (Padronização) e Shitsuke (Disciplina), em que cada uma
representa um pilar. A figura 4 representa o conceito do 5S segundo Osada:
Figura 4 - Conceito do 5S segundo Osada (Adaptado Randhawa e Ahuja, 2017)
A utilização da ferramenta 5S gera: maior segurança no ambiente de trabalho,
maior nível de serviço de entrega, custos reduzidos, maior disponibilidade e qualidade
alta.
Atualmente o 5S é visto como um elemento base para a aplicação de ferramentas
da qualidade, sendo utilizado para mudar o modo de pensar das pessoas, transmitindo um
senso de organização e redução de desperdícios (CAMPOS, 2014). Além disso, hoje é
comum que os programas 5S do ocidente tenham um S a mais, referente à inclusão da
segurança como um pilar da ferramenta, apesar da grande importância que o programa
5S tradicional dá para as questões relacionadas com segurança no trabalho
(RANDHAWA; AHUJA, 2017).
35
Segundo Campos (2014), diferentemente do housekeeping, em que apenas os
conceitos dos três primeiros S´s são abordados, o programa 5S traz mudanças sustentáveis
no longo prazo devido ao fato de mudar o comportamento pessoal de forma efetiva,
gerando ganhos reais de produtividade. Ainda, o programa pode ser implementado em
organizações que oferecem produtos ou serviços, havendo a possibilidade de ser aplicado
em locais de atividades administrativas, como por exemplo escritórios. A tabela 3 mostra
o significado de cada pilar para os ambientes de fábrica e administração:
Tabela 3 - Significado dos 5S para a produção e administração (Adaptado Campos, 2014)
A seguir, os cinco pilares do 5S serão descritos e detalhados:
36
1. SEIRI (Separar)
O primeiro passo para a implementar o programa 5S, é diferenciar o que é
essencial e o que não é. Segundo Patten (2006), para que isso seja possível, deve-se reunir
a equipe do local de trabalho em que o programa está sendo implementado e levantar
questões como:
• O que é utilizado?
• Para que é utilizado?
• Quem utiliza? Como é utilizado?
• Com qual frequência?
O autor afirma que este exercício de discussão e envolvimento da equipe é crucial
para desenvolver melhorias no ambiente de trabalho e procedimentos. Como resultado,
obtêm-se uma lista de materiais, ferramentas, equipamentos classificados de acordo com
sua relevância e frequência de utilização, na qual pode-se descartar ou restituir aquilo que
não for considerado essencial para o ambiente analisado.
Ao fim do primeiro passo, espera-se um local de trabalho mais espaçoso, arejado
e seguro, e uma redução no tempo de realização das tarefas, pois os equipamentos serão
encontrados em muito menos tempo. Entre os benefícios provenientes da utilização do
primeiro senso tem-se um ambiente de trabalho mais confortável e seguro, com um
melhor controle dos estoques e processos (SOROOSHIAN et al., 2012).
2. SEITON (Organizar)
O segundo senso do 5S está relacionado a otimização e o posicionamento de cada
elemento de acordo com sua função. A principal ideia aqui é melhorar a organização dos
recursos disponíveis em seus locais de uso, ou seja, posicionar o material o mais próximo
possível do local onde ele vai ser utilizado, fazendo com que o fluxo do trabalho se torne
mais eficaz, podendo até envolver mudanças de layout (PATTEN, 2006).
Cada elemento no ambiente de trabalho deve ficar em seu local demarcado e ter
identificação, ao mesmo tempo que, a definição dos locais deve ser realizada através da
lista de priorização gerada na primeira etapa do programa 5S, no qual os elementos com
maior frequência de utilização devem ser posicionados em locais de fácil acesso.
37
Para melhorar a gestão visual do local de trabalho, é recomendado utilizar a
demarcação por faixas coloridas no chão, mesas e bancadas. Cada tipo de elemento de
trabalho pode ser representado por uma cor, por exemplo amarelo para insumos e azul
para resíduos.
Segundo Sorooshian et al. (2012), os ganhos gerados pela utilização deste pilar
são:
• Aumento na velocidade do trabalho;
• Diminuição na ocorrência de erros e falhas humana;
• Redução nos casos de perda de equipamento e ferramentas;
• Melhor entrosamento dos trabalhadores.
3. SEISO (Limpar)
Segundo Patten (2006) o maior desafio deste senso é identificar e eliminar as
fontes de desperdício, sujeira e deterioração. Muito além de limpar o ambiente, o objetivo
é encontrar e solucionar as causas raízes para que o ambiente se mantenha limpo. Para
que isto se concretize, deve-se limpar e consertar tudo que faz parte do local de trabalho
e acompanhar as ocorrências de desperdício e geração de sujeira para que um plano de
ação seja realizado a fim de eliminar suas causas raízes.
Vale ressaltar a importância de campanhas para a manutenção das condições
básicas de funcionamento das máquinas e equipamentos como base para a implantação
deste terceiro pilar. A manutenção autônoma e o programa TPM podem ser poderosas
armas para a redução das fontes de desperdício e sujeira. Por exemplo, se uma máquina
apresenta grandes vazamentos de óleo, o operador será obrigado a limpar este óleo todos
os dias para que seu ambiente de trabalho fique limpo, o que não gera ganhos sustentáveis.
Mas, se os vazamentos forem consertados, uma vez que o chão esteja limpo, não haverá
mais contaminação por óleo.
Para Hirano (1995), o ambiente de trabalho limpo facilita aos operadores
enxergarem defeitos e falhas ou até evitar possíveis fraturas. Máquinas muito poluídas e
cheias de material que dificultam a visualização dos processos não permitem que os
problemas sejam detectados, dificultando a tarefa de solução e mitigação de problemas.
Redução nas pausas por quebras, aumento da qualidade dos produtos e processos
e ambiente mais arejado e confortável são ganhos obtidos pela implementação do terceiro
pilar (SOROOSHIAN et al., 2012).
38
4. SEIKETSU (Padronizar)
O quarto pilar, a padronização, consiste em estabelecer novos padrões
desenvolvidos até então, pela implantação dos três primeiros pilares de forma a
maximizar os padrões visuais, tornando-os intuitivos. Este senso tem como principal
objetivo preparar uma organização na qual as tarefas relacionadas ao 5S sejam realizadas
de forma natural e rotineira, garantindo assim a sustentabilidade das melhorias
conquistadas até este ponto (REBELLO, 2005).
Segundo Patten (2006), o grande desafio desta etapa é tornar o acompanhamento
dos padrões criados até então o mais visual possível, de forma a evitar o uso de padrões
por escrito e checklists. O autor afirma que a equipe que atua no local de trabalho em
questão deve realizar uma discussão sobre os novos padrões para manter a organização,
limpeza e funcionalidade do ambiente. A ferramenta “5M” ou “diagrama de Ishikawa”
pode ser utilizada neste processo do seguinte modo de acordo com Patten (2006):
• Mão de obra: o que deveria mudar em relação ao modo em que as pessoas são
contratadas, treinadas e recompensadas?
• Método: o que deveria mudar em relação à quando e como o trabalho é feito?
• Material: o que deveria mudar em relação às especificações, quantidades, locais
de armazenamento e entrega de materiais e informações usadas no ambiente de
trabalho?
• Máquina: o que deveria mudar em relação ao design, instalação, layout, setup e
operação de maquinário e equipamentos?
• Medição: o que deveria mudar em relação à fonte, natureza e escopo da
informação coletada e reportada sobre o ambiente de trabalho?
De acordo o autor, uma empresa consegue um patamar elevado de padronização
apenas quando seus funcionários aprendam a trabalhar de acordo com um padrão em
comum, isto é, a padronização é um processo que deve abranger todas as partes
interessadas e ser desenvolvida de forma conjunta.
De acordo com Sorooshian et al. (2012), as melhorias da utilização deste senso
são:
• Redução no custo de manutenção;
• Aumento da eficiência do processo;
39
• Funcionários mais disciplinados e mais habilidosos;
• Melhoria visual da organização.
5. SHITSUKE (Disciplinar)
O quinto e último pilar, a disciplina, procura manter todos os outros pilares através
da autodisciplina individual, criando um caráter antecipador em relação ao cumprimento
das atividades e um comportamento a favor da manutenção do programa 5S
(RANDHAWA; AHUJA, 2017). A principal finalidade deste senso é assegurar que todos
exerçam a autodisciplina para cumprir os padrões criados no pilar Seiketsu, com o intuito
que cada pessoa contribua individualmente e coletivamente para a organização e limpeza
do ambiente de trabalho.
Além de tudo, é dever deste pilar o comprometimento com a qualidade total, em
que todos devem seguir rigorosamente os procedimentos e padrões, e a total
responsabilidade pelo local de trabalho e grau de serviço executado recai sobre cada
funcionário envolvido na atividade, independentemente do nível hierárquico (REBELLO,
2005). A prática de auditorias e retornos periódicos com a participação da gerência pode
auxiliar no engajamento das pessoas para a participação no programa (RANDHAWA;
AHUJA, 2017).
De outro modo, Patten (2006) afirma que este senso vai além de auditorias de
limpeza e organização, o grande desafio deste pilar é assegurar que cada contribuinte vai
cumprir sua parte mesmo que seja complexo. O autor afirma também, que a organização
é responsável por oferecer todo suporte necessário para que as equipes de cada local de
trabalho sintam-se favoráveis à mudança, onde as pessoas tenham o apoio, tempo e
reconhecimento para desenvolver a autodisciplina necessária para a manutenção do
programa 5S.
Segundo Sorooshian et al. (2012), a utilização deste pilar é capaz de trazer
melhorias como:
• Trabalhadores mais engajados e criativos;
• Desenvolvimento das habilidades dos trabalhadores;
• Mais lealdade em relação à organização por parte dos funcionários;
• Trabalho em equipe mais eficaz e organizado.
40
A figura 5 representa o fluxograma do funcionamento do 5S em uma organização de
acordo com Randhawa e Hauja (2017):
Para concluir, o 5S é um programa formado pela união de boas práticas com a
finalidade de trazer mudanças na cultura e no comportamento das pessoas, ocasionando
em um ambiente de economia, limpeza, organização, higiene e disciplina (CAMPOS,
2013). Esta ferramenta é de responsabilidade de todos os funcionários da organização,
independentemente do nível hierárquico ou departamento, em que eles devem ter apoio
da alta gerência para que haja uma mudança profunda e sustentável na cultura da
organização (CAMPOS, 2014; PATTEN, 2006).
Figura 5 - Fluxograma do 5S em uma organização (Adaptado Randhawa e Hauja, 2017)
41
4. MOTIVAÇÃO
Este trabalho de conclusão de curso foi realizado em convênio com empresa 3M
do Brasil ltda, na qual tive a oportunidade de estagiar e realizar diversos projetos para o
meu crescimento profissional.
Em meados de fevereiro de 2018 durante uma reunião em que estavam presentes
eu, o gerente de manufatura, dois engenheiros de produção e alguns operadores, foi
verificado que o custo da má qualidade de um processo estava muito elevado em relação
ao ideal, de acordo com sua especificação, mostrado na figura 6. O processo analisado
em questão é um corte de manta por prensa hidráulica.
Figura 6 - Custos da má qualidade do processo de corte por prensa hidráulica (Empresa)
Analisando a figura 6 pode-se perceber que a partir de dezembro de 2017 a
porcentagem do custo da má qualidade começou a se elevar em relação ao valor ideal de
5%. Com isso, deu-se início à um trabalho de investigação para encontrar as causas raízes
do problema.
43
5. O PROCESSO
O processo analisado neste trabalho de conclusão de curso consiste em um
processo de corte de manta de fibra de vidro utilizando uma prensa hidráulica. A seguir
um breve resumo dos materiais e ferramentas utilizados no processo.
5.1 Prensa Hidráulica
A prensa hidráulica utilizada neste processo é responsável pelo corte da manta de
fibra de vidro e opera com uma força de 100 toneladas. A figura 7 mostra a parte traseira
da máquina em que é possível observar o canal de alimentação através de uma esteira,
pode-se observar também um cilindro em que os jumbos de matéria prima serão
acoplados.
Figura 7 - Vista traseira da prensa hidráulica utilizada no processo (Empresa)
A figura 8 mostra a vista frontal da máquina em que se pode observar o canal de
saída de matéria prima, já manufaturada.
44
Figura 8 - Vista frontal da prensa hidráulica (Empresa)
5.2 Faca de corte
A faca de corte é uma estrutura metálica acoplada em uma placa de madeira que
é encaixada na prensa, ela é utilizada para cortar a manta de fibra de vidro. As facas são
fixas e produzidas de acordo com o tamanho da peça final. A figura 9 mostra um exemplo
de faca de corte.
Figura 9 - Exemplo de faca de corte utilizada no processo (Empresa)
45
5.3 Manta de fibra de vidro
A matéria prima principal utilizada no processo é uma manta de fibra de vidro que
apresenta textura similar à um “colchonete”. Essa manta é armazenada em formato de
jumbo mostrado na figura 10.
Figura 10 - Jumbo de manta de fibra de vidro acoplado na máquina (Empresa)
A figura 11 mostra o formato das peças obtidos ao final do processo de corte.
Durante o funcionamento dos escapamentos veiculares há diversos gradientes de
temperatura, gerando expansões e contrações em seus catalisadores podendo ocorrer a
fratura do mesmo. Essas peças quando envolvidos nos catalisadores, absorvem as
dilatações protegendo-o de trincas e até mesmo a fratura.
Figura 11 - Manta de fibra de vidro pós corte (Empresa)
46
A figura 12 mostra a etapa final do corte em que as peças produzidas ficam sobre
uma plataforma que desce conforme o passo da esteira.
Figura 12 - Plataforma de apoio das peças finais (Empresa)
5.4 Gabarito de verificação dimensional
O gabarito de verificação é uma peça de alumínio utilizada para conferir se a peça
final está com as dimensões corretas de acordo com sua especificação. Após a produção, o
operador posiciona o produto sobre o gabarito e faz a análise dimensional. Para cada conjunto
de facas há um gabarito específico. A figura 13 mostra um gabarito de verificação, indicado
pelas setas vermelhas tem-se o contorno com a dimensão da peça produzida.
Figura 13 - Gabarito de verificação dimensional (Empresa)
47
5.5 Fluxograma do processo
A tabela 4 mostra o fluxograma completo do processo, desde a chegada da matéria
prima até a saída do produto final da empresa.
Tabela 4 - Fluxograma de processo (Empresa)
Nº Etapa processo Diagrama
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Passagem da manta na prensa
Encaixe da faca na prensa
Inspeção de segurança
Empacotar e identificar caixa
Transportar material empacotado para o centro de distribuição
Expedir
Fim
Transportar o material para a área de estocagem
Armazenar material
Transportar material para a operação de conversão
Converter jumbo em peças
Desplacar peças do esqueleto
Inspecionar Peças
Descrição Atividade
Início
Recebimento dos jumbos
FLUXOGRAMA DE PROCESSO
Início/Fim OperaçãoOperação/Inspeção Conjugada
EstocagemInspeção Transporte
49
6. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
Após tomar nota da existência do problema no processo, deu-se início à um
trabalho de investigação. O primeiro passo foi estudar e registrar as variáveis do processo
ao longo de duas semanas, acompanhando o operador em todas as etapas do processo.
Os jumbos são deixados na plataforma logo pela manhã e o operador através da
leitura da folha de processos, descobre a quantidade e tipos de peças que deverá produzir
ao longo do dia. Antes de iniciar o processo o operador se desloca até o armazém de
insumos com uma paleteira hidráulica e carrega-a com todos os insumos que serão
utilizados ao longo do dia. De volta ao local da produção o operador seleciona o conjunto
de facas que será utilizado e faz o seu encaixe na prensa. Para dar início ao corte, o
operador faz a passagem da manta pela prensa e inicia o processo. Por fim o operador
empacota as peças produzidas, e faz a troca de jumbo para iniciar uma nova produção.
Analisando o layout do local pode-se ver que o operador percorre uma distância
de 200m para chegar ao armazém de insumos. No ambiente de trabalho não há
demarcação no solo e as facas, gabaritos, insumos e ferramentas ficam dispersos pela
área. A figura 14 mostra um layout básico do local.
Figura 14 - Layout do local de produção
50
Foram realizadas diversas medições de tempo para cada ação, a tabela 5 mostra a
média dos valores registrados.
Tabela 5 - Tempo para realizar cada ação do processo (Empresa)
Variável Ação Tempo de Execução (min)
𝑡1 Buscar insumos 45
𝑡2 Encaixe do jumbo na máquina 10
𝑡3 Passagem da manta da prensa 5
𝑡4 Setup de facas 40
𝑡5 Converter 1 jumbo 60
𝑡6 Empacotar as peças produzidas de 1 jumbo 20
𝑡7 Troca de jumbo 10
De acordo com a especificação do processo, existem oito conjuntos de facas, cada
um com uma largura de peça diferente, porém de comprimentos iguais. Três larguras de
jumbo são utilizadas no processo, a tabela 6 mostra a relação entre as facas e os jumbos.
Tabela 6 - Relação entre facas e jumbos
Conjunto de
facas
Largura (l)
[mm]
Largura de jumbo (L)
utilizado [mm]
Quantidade de
peças por corte
1 50 1500 30
2 75 1200 16
3 100 1400 14
4 125 1500 12
5 150 1500 10
6 200 1400 7
7 250 1500 6
8 300 1500 5
Contudo, ao longo do estudo percebeu-se que todos os jumbos utilizados pelo
operador, independente da largura da faca, possuíam 𝐿 = 1500𝑚𝑚. Portanto os
conjuntos 2,3 e 6 que utilizavam jumbos de 𝐿 < 1500𝑚𝑚 estavam apresentando sobras
na lateral da manta durante o corte. Analisando o container de resíduos, pode-se observar
este fato, mostrado na figura 15.
51
Figura 15 – Sobras laterais durante o corte (Empresa)
Descobriu-se então que em dezembro de 2017 houve uma falha de comunicação
em que o departamento da logística padronizou o tamanho L dos jumbos da companhia
inteira para 1500mm, e não reportou para o departamento da manufatura. Então, os
operadores continuaram a produção utilizando os jumbos inadequados para determinados
conjuntos de faca. É por esse motivo que a porcentagem de COPQ, mostrado na figura 6,
estava se elevando gradativamente.
Identificada a causa raiz do problema o próximo passo é solucioná-la, para isso
deve-se observar cada etapa do processo detalhadamente e sugerir propostas de melhoria.
Para isso pode-se utilizar diversas ferramentas do Seis Sigma, neste trabalho utilizou-se
uma matriz FMEA de processo, identificada na tabela 7.
52
Tabela 7 - Planilha FMEA do processo
Etapa do Processo
Modo de falha
potencial
Efeito da falha
Se
ve
ridad
e
Causa da falha
Oc
orrê
nc
ia
Controle atual do
processo
De
tec
ção
NPR Ações
Recomendadas
1
Passagem da manta na
prensa
Manta desalinhada
Peças fora de
especificação 6
Erro operacional durante a passagem
2
Posicionar a manta
conforme o alinhador da
prensa
3 36 Verificar o
alinhador da prensa
2 Troca de jumbo
Sobra de manta na troca de jumbo
Perda de matéria prima
5
Cortes incorretos ao
longo do processo
3 Descarte de
matéria prima
2 30 Realizar todos os cortes com foco e
atenção
3
Encaixe da faca na prensa
Faca desalinhada
Peças mal cortadas
5
Erro operacional durante a
montagem
2 Inspeção
visual 3 30
Posicionar a faca conforme o alinhador da
prensa
4
Operador perde tempo procurando
as ferramentas
Atraso no processo
4
Ferramentas ficam
dispersas pelo local
5 Não há 7 140 Criar um armário com identificação
de ferramentas
5
Corte da manta
Manta quebrada
Peças perdem sua
utilidade 7
Facas de corte sujas e/ou mal afiadas
2 Afiação ou
limpeza momentânea
4 56
Verificar afiação e a higiene das
facas antes de iniciar o processo
de corte
6
Comprimento da peça fora
do especificado
Descarte de peças
durante a conversão
8 Passo da
esteira mal regulado
1 Manutenção
regular da máquina
4 32
Verificar o passo da máquina antes
de iniciar o processo de corte
7
Peças com dimensão
errada
Pausa na linha de
produção para
armazenar o produto errado
7 Conjunto de
faca incorreto
7 Troca do
conjunto de faca
2 98
Criar um local com identificação para armazenar os conjuntos de
facas
8
Sobra de manta
durante a conversão
Perda de matéria prima
5
Largura do conjunto de
facas não corresponde com a largura
da manta
9 Descarte de
matéria prima
4 180
Revisar as dimensões da manta e dos conjuntos de
facas
9 Empacotamento
das peças Embalagem
errada Produto
danificado 7
Não há um local para
armazenar as embalagens
corretamente
4 Descarte de
produto terminado
4 112
Criar um local para armazenar corretamente as
embalagens
53
Vale lembrar que o NPR, número de prioridade de risco, é calculado de acordo
com a equação abaixo. Ele indica os modos de falha de maior risco, que devem ser
tratados com maior prioridade. Os valores de severidade, ocorrência e detecção são
pontuados de acordo com os anexos A, B e C.
𝑁𝑃𝑅 = 𝑆𝐸𝑉𝐸𝑅𝐼𝐷𝐴𝐷𝐸 ∗ 𝑂𝐶𝑂𝑅𝑅Ê𝑁𝐶𝐼𝐴 ∗ 𝐷𝐸𝑇𝐸𝐶ÇÃ𝑂
Analisando a tabela pode-se perceber que as linhas com os menores NPR’s podem
ser resolvidas apenas com treinamentos para os operadores por exemplo a linha 3 em que
o operador deve encaixar corretamente a faca na prensa para que não haja
desalinhamento, ou a linha 6 em que o operador deve verificar o passo da prensa antes de
iniciar o processo.
As linhas que possuem NPR’s mais elevados necessitam ações mais específicas
para serem solucionadas. As linhas 4,7 e 9 por exemplo, exigem a criação de locais de
armazenamento e identificação, já a linha 8 necessita a revisão de todo o equipamento
utilizado no processo de corte. Para solucionar essas linhas, foram utilizados os conceitos
e pilares do 5S.
Começando pelo primeiro pilar, SEIRI, deve-se analisar tudo o que é utilizado e
retirar todos os componentes que não são utilizados. Durante o acompanhamento do
processo, percebeu-se que no local de produção haviam pallets armazenando sucatas,
mostrados na figura 16.
Figura 16 - Pallets de Sucata no local de produção (Empresa)
54
Como citado anteriormente, são utilizados apenas oito conjuntos de faca e seus
respectivos gabaritos. Na sala de produção haviam mais de vinte e cinco facas e dezenove
gabaritos, entre eles equipamentos inativos e/ou fora de especificação que deveriam ser
retirados do local. O mesmo raciocínio vale para as ferramentas, remover aquelas que não
estão mais em uso.
De acordo com o segundo pilar, SEITON, deve-se manter os itens necessários
separados, organizados e identificados para o uso imediato. As ações recomendadas das
linhas 4,7 e 9 condizem com a aplicação dos conceitos deste pilar. Viu-se necessário a
criação dos seguintes locais devidamente identificados:
• Armário de ferramentas
• Armário de facas e gabaritos
• Local para armazenar insumos
De acordo com o terceiro pilar, SEISO, é preciso manter o local de trabalho limpo
e organizado diariamente. Para isso, esvaziou-se o local de trabalho (com exceção da
prensa), realizou-se uma limpeza por completo e foram feitas diversas demarcações no
solo do local com diferentes cores, para facilitar o trabalho e melhorar o aspecto visual
do ambiente.
O quarto pilar, SEIKETSU, consiste em padronizar os três primeiros pilares para
que todas as suas atividades sejam realizadas de forma natural e rotineira. O primeiro
passo é instruir os operadores das ações que eles devem realizar diariamente, para isso os
seguintes treinamentos foram oferecidos:
• Alinhamento da prensa
• Manuseio da manta
• Afiação e limpeza dos conjuntos de facas
• Descarte de resíduos e matéria prima
• Limpeza do local de trabalho
Após a realização dos treinamentos, espalhou-se pelo local de trabalho diversas
instruções de trabalho contendo um passo a passo com todas as informações necessárias
caso surgissem eventuais dúvidas dos operadores.
55
Por fim, o quinto e último pilar SHITSUKE, procura manter os outros pilares
através da autodisciplina individual. Para isso, a empresa começou a realizar campanhas
de motivação de 5S mostrando os benefícios do programa em geral e, a realizar auditorias
internas para averiguar se todos estão cumprindo suas respectivas atividades.
A ação recomendada da linha 8 da tabela 7 diz a respeito da revisão dos conjuntos
de facas e dos jumbos de manta visto que a padronização do departamento da logística
prejudicou o departamento da manufatura. Viu-se necessário a confecção de novos
conjuntos de facas para as medidas 𝑙 = 75,100 e 200𝑚𝑚 pois esses utilizavam jumbos
inferiores à 𝐿 = 1500𝑚𝑚.
Para as medidas 𝑙 = 75 e 100𝑚𝑚 o problema é resolvido adicionando apenas
algumas cavidades extras nas facas pois ambos são múltiplos de 𝐿 = 1500𝑚𝑚. Para a
medida de 𝑙 = 200𝑚𝑚 não é possível adicionar mais cavidades pois há uma sobra de
𝑆 = 100𝑚𝑚, mostrada na figura 17.
Figura 17 - Sobra de manta na faca de 200mm (Empresa)
Analisando a figura 16, pode-se perceber que a sobra 𝑆 = 100𝑚𝑚 apresenta a
mesma largura do que uma peça 𝑙 = 100𝑚𝑚 portanto, surgiu a ideia de adicionar uma
cavidade de faca de 100𝑚𝑚 ao conjunto de 𝑙 = 200𝑚𝑚.
Com isso, ao longo da produção de peças de 𝑙 = 200𝑚𝑚, peças de 𝑙 = 100𝑚𝑚
também estarão sendo produzidas simultaneamente. Visto isso, viu-se necessário a
criação de um local para armazenar as peças de 𝑙 = 100𝑚𝑚 para que não houvesse
confusão entre os produtos de larguras diferentes.
57
7. RESULTADOS
A grande dificuldade na aplicação dos conceitos de 5S e seis Sigma foi o estado
precário do local de trabalho. Por se tratar de um processo muito antigo o local estava
muito sujo e com muitos itens como sucata e resíduos que foram se acumulando. Após a
limpeza geral, percebeu-se que havia espaço de sobra no ambiente.
O primeiro resultado foi a reserva de um espaço na área para armazenar insumos,
uma vez que o operador os buscava diariamente no armazém da companhia. Com criação
deste espaço, o operador abastece o armazém local apenas uma vez por semana. A figura
18 mostra o local com suas marcações no solo e devidamente identificado.
Figura 18 - Local para armazenamento de insumos (Empresa)
De acordo com a linha 4 da tabela 7, o operador estava perdendo muito tempo
procurando as ferramentas necessárias para realizar o encaixa do conjunto de facas na
prensa. Devido a este fato, montou-se um armário com identificação e localização fixa
das ferramentas, mostrado na figura 19.
58
Figura 19 - Armário para armazenar ferramentas (Empresa)
A linha 7 da tabela 7, diz que um modo de falha muito comum no processo era no
momento da seleção do conjunto de facas. O operador perdia muito tempo encontrando
o conjunto necessário e seu respectivo gabarito, pois eles ficavam dispersos pelo local de
trabalho, e muitas as vezes acabava selecionando o equipamento errado, atrasando o
processo e gerando produtos não desejados. Os conjuntos e gabaritos foram identificados
e confeccionou-se um armário, com suas respectivos numerações, mostrado na figura 20.
Figura 20 - Novo armário de facas e gabaritos (Empresa)
59
Mesmo com o armário de conjunto de facas corretamente identificado, erros
operacionais podem ocorrer por isso montou-se um armário para o excedente da produção
para que, quando o operador produzir peças a mais ou utilizar o conjunto de facas
incorreto, não haja descarte de produto final. A figura 21 mostra este armário de
excedente, com as caixas dos produtos devidamente identificadas.
Figura 21 - Armário de excedente (Empresa)
O armário da figura 21 serve também para armazenar as peças de 𝑙 = 100𝑚𝑚 que
são produzidas simultaneamente com as peças de 𝑙 = 200𝑚𝑚 após a mudança no
conjunto de facas. A figura 22 ilustra o conjunto de facas de número 6 após a mudança.
Figura 22- Desenho do conjunto de facas 7 após mudança (Empresa)
60
Foi separado um espaço apenas para resíduos. Com todas essas alterações no local
de trabalho, viu-se necessário uma demarcação de solo por completo, identificando todos
os elementos, melhorando o aspecto visual do ambiente. A figura 23 mostra um exemplo
disso.
Figura 23 - Local para resíduos demarcado (Empresa)
A figura 24 mostra o novo layout do local de trabalho após todas as mudanças
estruturais.
Figura 24 - Novo layout do local (Empresa)
61
A tabela 8 mostra a nova relação entre os conjuntos de facas e jumbos após a
padronização de 𝐿 = 1500𝑚𝑚.
Tabela 8 - Relação entre conjuntos de facas e jumbos após padronização (Empresa)
Conjunto de
facas
Largura (l)
[mm]
Largura de jumbo (L)
utilizado [mm]
Quantidade de
peças por corte
1 50 1500 30
2 75 1500 20
3 100 1500 15
4 125 1500 12
5 150 1500 10
6 200 1500 7 (200mm) + 1 (100mm)
7 250 1500 6
8 300 1500 5
Com as novas mudanças no local estruturado, um novo estudo para coleta de
dados, referentes aos tempos para realizar cada ação, foi feito. A tabela 9 mostra o
resultado deste estudo.
Tabela 9 - Novo estudo de tempos de execução (Empresa)
Variável Ação Tempo de
Execução (min)
Tempo de
execução (min)
após mudança
𝑡1 Buscar insumos 45 (diários) 45 (semanais)
𝑡2 Encaixe do jumbo na máquina 10 10
𝑡3 Passagem da manta da prensa 5 5
𝑡4 Setup de facas 40 30
𝑡5 Converter 1 jumbo 60 60
𝑡6 Empacotar as peças produzidas 20 18
𝑡7 Troca de jumbo 10 7
Analisando a tabela 9 pode-se perceber mudanças significativas nos tempos
registrados. Começando pelo setup de facas em que com a construção do armário de facas
e de ferramentas houve um ganhou de 10 minutos pois o operador não perde mais tempo
procurando os equipamentos necessários pelo local. O local reservado para insumos com
62
as suas devidas identificações gerou um ganho de 2 minutos pois o operador tem acesso
fácil e rápido aos itens. A limpeza e eliminação de sucata no local, gerou um ganho de 3
minutos na troca de jumbo pois o operador tem mais espaço para se locomover com o
maquinário necessário para a troca. Em relação ao abastecimento de insumos, o tempo de
execução se manteve, o que mudou foi a frequência em que o operador realiza a ação.
Os operadores devem cortar um total de 𝑄 = 3 jumbos por dia, tendo uma jornada
de trabalho de 6 dias por semana. O tempo total de trabalho diário T é calculado conforme
a equação abaixo:
𝑇 = 𝑡1 + 3 ∗ (𝑡2 + 𝑡3 + 𝑡4 + 𝑡5 + 𝑡6) + (2 ∗ 𝑡7)
Após as mudanças no local, o valor de 𝑡1 deve ser divido por 6 para calcular o
tempo total de trabalho diário T, pois agora o operador busca os insumos apenas uma vez
por semana ao invés de buscar diariamente.
𝑇 =𝑡1
6+ 3 ∗ (𝑡2 + 𝑡3 + 𝑡4 + 𝑡5 + 𝑡6) + (2 ∗ 𝑡7)
Considerando uma jornada de trabalho de 8 horas diárias e que operador trabalhe
aproximadamente 24 dias por mês, portanto o tempo total de trabalho mensal é calculado
por 𝑇𝑚 = 24 ∗ 𝑇. A tabela 10 mostra os valores de 𝑇 e 𝑇𝑚 obtidos utilizando as equações
citadas anteriormente.
Tabela 10 - Relação dos tempos antes e após as mudanças (Empresa)
Antes da
mudança
(min)
Após mudança
(min)
Antes da
mudança
(horas)
Após mudança
(horas)
𝑇 470 390,5 7,8 6,5
𝑇𝑚 11.280 9372 188 157
Analisando a tabela pode-se perceber que um trabalho que levava 188h, sofreu
uma redução de tempo de 17% levando apenas 157h. Isto é, o tempo necessário para
cortar 72 jumbos diminuiu em 31h.
Esse ganho representa quase 4 turnos de uma jornada de 8h de trabalho, com isso
a empresa pode adiantar sua produção mensal e no fim do mês designar o funcionário
para um outro serviço. Caso imprevistos venham a ocorrer, a empresa tem essas 31h para
entregar o prometido sem se comprometer ou ter que pagar horas extras para os
operadores. Esse tempo ganho pode ser utilizado também para realizar manutenções
63
preventivas no maquinário e no ferramental, além de ser utilizado para limpezas e
pequenos reparos no local.
O último resultado refere-se à porcentagem de COPQ do processo que
inicialmente estava se elevando muito como mostrado na figura 6. A figura 25 mostra os
novos valores da porcentagem de COPQ após a realização deste trabalho.
Analisando o gráfico pode-se perceber que antes da padronização dos jumbos em
novembro de 2017, a média da porcentagem de COPQ era de 7,9%. Após a confecção
deste trabalho, com a aplicação dos conceitos de 5S e Seis Sigma, reduziu-se esta
porcentagem para uma média de 5,9%. Essa diferença representa para a empresa uma
economia mensal de R$12.455,58. A redução na porcentagem de COPQ é reflexo do
programa 5S, pois seus pilares estão diretamente relacionados aos os itens citados na
figura 2. Um local de trabalho mais limpo ajuda a enxergar os desperdícios com maior
facilidade.
O trabalho teve início em fevereiro de 2018 e término em junho de 2018. Os
resultados não foram imediatos pois até encontrar a causa raiz do problema e aplicar os
conceitos de 5S e Seis Sigma levou-se muito tempo. A demora na adaptação dos
conjuntos de facas foi um agravante ao longo do processo também.
Figura 25 - Gráfico de COPQ após a realização do trabalho (Empresa)
65
8. CONCLUSÕES
O trabalho foi executado em uma linha de produção na empresa 3M do Brasil. O
projeto focou na redução de desperdício de materiais e na organização e limpeza do local
de trabalho.
Sabendo da existência de um problema no processo de corte por prensa hidráulica
a equipe responsável começou o trabalho de investigação. O departamento da logística
padronizou o tamanho dos jumbos e o departamento da manufatura não tinha os
equipamentos necessários para continuar o processo de maneira correta, com isso a
porcentagem de COPQ do processo estava se elevando.
Descoberta a causa raiz, o próximo passo foi solucionar o caso. Para isso utilizou-
se uma planilha FMEA, ela foi essencial durante o trabalho de investigação e no estímulo
de ideias para tratar as principais causas do problema. Através dela foi possível observar
cada etapa do processo detalhadamente, verificando os modos de falha que deveriam ser
tratados mais maior prioridade e as ações que deveriam ser tomadas.
Ao analisar a planilha percebeu-se que muitos dos modos falhas ocorriam por
conta da desorganização do local, por exemplo, durante a procura de ferramentas e dos
conjuntos de facas muito tempo era perdido até encontrar o equipamento necessário. Os
conceitos de 5S foram ideais para resolvê-los.
Os primeiros resultados foram em relação à parte visual e estrutural do ambiente.
Os itens como ferramentas, insumos, facas e gabaritos que antes ficavam dispersos pelo
local, passaram a ficar em locais fixos e devidamente identificados. Os conjuntos de facas
que estavam com 𝐿 < 1500𝑚𝑚 foram adaptados para atender as novas necessidades e
evitar as sobras laterais que apareciam durante o corte. Após as mudanças no espaço um
novo layout do local foi estruturado.
O corte de 72 jumbos que antes levava 188h para ser feito, passou a ser feito em
157h. Esse ganho de 31h permite à empresa utilizar esse tempo para realizar atividades
secundárias como manutenção preventiva ou designar o funcionário para um outro
serviço.
O objetivo principal do trabalho era fazer com que a porcentagem de COPQ que
estava 13% voltasse para o valor inicial de 7,9%, porém, após a aplicação dos conceitos
de 5S e seis Sigma, os valores de COPQ caíram para 5,9%. Esse ganho gera uma
economia mensal para a empresa de R$12.455,58.
66
67
9. REFERÊNCIAS
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10. ANEXO A
70
11. ANEXO B
71
12. ANEXO C