Gestão em Qualidade (Desempenho da Instrumentação)
Apostila 3 – Seis Sigma
Curso de Pós-Graduação Universidade São Judas Antonio Carlos de Campos
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Índice Capítulo 1 – Conceituação da Estratégia Seis Sigma 1.1 – Definição 1.2 – Por que Seis Sigama? 1.3 - Demonstração Quantitativa 1.4 – Por que 1 milhão de situações? 1.5 – Comportamento atual 1.6 – Quais são as visões Seis Sigma 1.7 – Histórico 1.8 – Metas e Objetivos Capítulo 2 – Estratégia de Implantação 2.1 – Como Fazer? 2.2 – Uma abordagem estruturada 2.3 – Metodologia DMAIC 2.4 – Conceituação DPMO 2.5 – Estrutura Operacional 2.6 – Descrição de Funções Capítulo 3 – Exemplos de Projetos Administrativos 3.1 – Situação de Atendimento a Clientes 3.2 – Situação de Acompanhamento de Cotações 3.3 – Definição de Projetos Seis Sigma 3.4 – Etapas sumarizadas
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1 – Conceituação da Estratégia Seis Sigma Introdução O que é seis sigma? Em verdade significa muitas coisas, uma estatística, uma medida, uma estratégia, um objetivo, uma visão, um benchmarking, é uma filosofia. O Seis Sigma não é uma metodologia, ele é um fim, não é um meio. O Seis Sigma é um nível otimizado de performance que se aproxima a zero defeitos em um processo de confecção de um produto, serviço ou transação. Ele indica a obtenção e a manutenção de uma performance de alto nível.
1.1 Definição: “Seis Sigma é uma estratégia gerencial para obter melhoria contínua da confiabilidade dos produtos e serviços; utilizando simultaneamente, de forma disciplinada, diversas técnicas de melhoria, com forte enfoque em Métodos Estatísticos”. 1.2 Por que Seis Sigma? Sigma é uma letra grega “ ”, usada na estatística matemática para representar o desvio padrão de uma distribuição. Em estatística, letras gregas são utilizadas para representar parâmetros e seus valores são sempre desconhecidos, mas podem ser estimados. A forma de cálculo se dá através do desvio padrão de uma amostra representativa. A distribuição “Normal” ou “Gaussiana” teórica possui dois parâmetros a média “ ” e o sigam “ ”. Sigma ou desvio padrão, quantifica a variabilidade, ou não uniformidade, existente em um processo, resposta ou características. O padrão Seis Sigma dá o desempenho do produto em relação à margem que existe entre as exigências de projeto, ou tolerâncias e especificações de suas características, e o real valor dessas características. Os produtos tem características ( o que medimos) e as características, tem especificações (o que o cliente quer). A amplitude dá a variação do processo real de fabricação e pode ser quantificada calculando-se o desvio padrão ou sigma. Obtendo o valor de sigma, basta multiplica-lo por seis (+/- 3) e temos a medida padrão da amplitude do processo. A medida padrão é a forma comum, normal acadêmica de calcular a variação. Para calcularmos o desvio padrão são coletados os dados e substituídos na fórmula:
N
∑ ( ( x s
=
i
− x
1
i=
( n − 1)
)
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1.3 – Demonstração quantitativa: Em uma distribuição com amplitude de, +/- 3 Sigmas, aproximadamente 2.700 partes por milhão ficam fora da variação normal (0,27%), sendo que 99,73% dos elementos ficariam dentro das especificações. Parece Bom? Em um exemplo de um pedido de lote de fabricação de 47.000 unidades, se tivermos uma característica fora, isto equivale 127 defeitos, os números parecem bons analisando-se de forma rápida, no entanto, se tivermos por exemplo uma placa eletrônica com 100 características no produto teríamos 11.134 características fora do especificado. Quais delas irá apresentar defeitos?
1.4 – Porque defini-se 1 milhão no levantamento da situação? Continuando o exemplo da placa eletrônica: Se cada placa tiver 56 componentes e Quatro placas por painel, o que equivale a 224 soldas. Cada placa é revestida e a inspeção se dá então, dois lados, o que equivale aproximadamente 448 inspeções por painel havendo 4 placas para cada produto, daria um lote de 4.100 peças fora da especificação, para 2 milhões de inspeções. Para que haja produtos sem defeitos, deve-se ter suas especificações projetadas para aceitar mais que 3 “ ”. Se o projeto pode aceitar o dobro da variação normal do processo , ou +/- 6 “ ”, espera-se que a média não apresente mais do que 3,4 partes defeituosas por milhão para cada características, mesmo que a média do processo possa variar até 1,5 “ ”. Se for projetado , um produto que tenha uma especificação ou tolerância, maior que a variação de, +/- 3“σ” do processo, o produto será virtualmente sem defeito. Se os processos tiverem uma variação menor que a especificação ou tolerância, então todos os produtos serão isentos de defeitos. Foi proposto o dobro da quantidade de Sigmas utilizadas no passado porque, este valor levaria a um processo quase sem defeitos. As especificações tendo o dobro da amplitude da variabilidade do processo teremos para z = +/- 6, tendo a possibilidade de 99,9999998 peças boas e 0,0000002 peças ruins, ou 0,002 ppm, dois produtos a cada bilhão de peças produzidas.
1.5 – Comportamento atual Em uma organização normal as pessoas se tornam complacentes, com os problemas e querem apenas produzir produtos, e não querem que nada interrompa o impulso. As pessoas ficam viciadas na corrida pela produção e simplesmente negam que o processo tenha qualquer problema, e sacrificam-no com soluções imediatistas e rápidas. Se a tolerância é o dobro da amplitude, e se a distribuição for alterada por uma falha grande e colocasse a média deslocada de 1,5 Sigma, significaria que um dos lados teria um estreitamento de tolerância e devido a aproximação do limite de especificação seria levado a um aumento de 0,002 ppm para 3,4 ppm. Isto seria uma garantia de segurança para até mesmo uma argumentação de Markteting.
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1.6 – Quais são as visões do Seis Sigma O grande desafio está em fazer com que as características de todos os processos técnicos ou não, sejam a metade das especificações. O seis sigma podem ser muitas coisas:
Benchmark – O seis sigma é utilizado como um parâmetro para comparar o nível de qualidade de processos, operações, produtos características, equipamentos, departamentos, entre outros, busca-se o nível de excelência em todos os aspectos. Meta – O sei sigma é também uma meta de qualidade. A meta dos Seis Sigma é chegar muito próximo de Zero Defeitos. Em verdade estatisticamente seria 0,002 falhas por milhão (termos teóricos), ou em conceitos práticos admitindo-se falhas acidentais seria até no máximo 3,4 partes por milhão. Medida – O seis sigma é uma medida para determinado nível de qualidade. Quando o número de sigmas é baixo, implica em uma quantidade de defeitos ou falhas bastante alto. Exemplo em um processo com +/- 2 Sigamas dentro das especificações teríamos 308.700 partes por milhão de peças defeituosas. Filosofia – O seis sigma é uma filosofia de melhoria perpétua dos processos, produtos, materiais, metrologia, ambiente, serviços. Retrata a busca do homem em direção a perfeição, a busca interminável do zero defeito. Estatística – O seis sigma é uma estatística calculada para cada característica crítica à qualidade., avalia o impacto na performance do produto em relação às suas especificações e tolerâncias. Estratégia – O seis sigma é uma estratégia baseada na Inter-relação que existe entre o projeto de um produto, sua fabricação, sua qualidade final e sua confiabilidade.Verifica também a relação com inventários reparos, assistência técnica, geração de desperdícios. O Seis sigma verifica toda a interface em um processo produtivo ou de serviço até chegar ao ponto mais significativo que é a satisfação total do cliente. Visão – O seis sigma tem uma visão de levar a organização a ser a melhor do ramo. É um jornada incansável na busca da perfeição. Visa garantir ao cliente a sua satisfação total com o produto ou serviço adquirido, fazendo com que se desenvolva o sentimento de fidelidade à marca. 1.7 – Histórico Antes de janeiro de 1987, um processo que obtivesse +/- 3 sigmas seria considerado como um bom processo. Utilizando um exemplo de um teclado de computador se a variação do processo em relação por exemplo a pressão feita na tecla para seu retorno estiver dentro das especificações teríamos um porcentual de 0,27 % de peças defeituosas,
6 mas se multiplicarmos este valor pela quantidade de teclas do computador e somadas a elas mais outras características, perceberemos que o valor dos possíveis teclados com problemas poderá ser muito maior. Esta foi uma percepção que o Grupo Motorola teve em 1987, quando um de seus executivos falou em uma reunião aberta que a qualidade da Motorola era “nojenta”. Esta afirmação foi reforçada quando, uma de suas fábricas de televisores foi passada para o controle de uma organização japonesa. Sem alterar o quadro de pessoas nem os equipamentos, oi índice dos televisores, com defeito caiu para um vigésimo dos valores anteriores, demonstrando que o problema estava no gerenciamento da fábrica, ou seja a atitude perante a qualidade e satisfação do cliente. Em janeiro de 87 Bob Galvin – Diretor Executivo da Motorola, convocou todos os 90.000 funcionários do, em suas subsidiárias espalhadas pelo mundo a buscar um desafio, que segundo ele levaria a empresa a níveis de qualidade que torna-se a marca Motorola preferência dos consumidores. Após uma revisão das metas da qualidade para o grupo, foi editado um documentos com seus objetivos, sendo estes valore, audaciosos: • • • •
Alcançar a satisfação total do cliente Melhorar a qualidade dos produtos, em 10 vezes, até 1989 e 100 vezes até 1991. Ter todos os processos em Seis Sigmas até 1992 Todos eram responsáveis por ele e pelos outros para atingirem este objetivo.
O programa da Motorola era definido em dois níveis: 1º Nível – Gerencial ( ou Comportamental) Cada funcionário era responsável pelo seus processos, produtos e serviços, sendo desafiado a caracterizar e melhorar a qualidade para níveis de performance 6 “ ”, para satisfação total do cliente. 2º Nível – Operacional (Técnico) Requeria uso de métodos estatísticos para caracterizar processos técnicos ( fabricação) através de medidas como Cp, Cpk, Sigmas, e também processos não técnicos (administrativos, de serviços ou transações), através de ppm, e outras medidas. O propósito do “Programa da Qualidade Seis Sigma era aumentar a satisfação do cliente, interno ou externo da Motorola. Obter a Satisfação Total do Cliente, reduzindo ou eliminando defeitos nos produtos”. A satisfação não ser pelo aumento da inspeção do produto, mas sim pela melhoria continua dos processos. Os produtos e os processos deveriam ser projetados para Seis Sigma. Os resultados teriam uma menor variabilidade dos processos, melhor qualidade, mairo produtividade, e mais facilidade e eficiência na operação do processo em confecção do produto. Isto só pode ser conseguido através da caracterização, otimização e controle total do processo, e não somente de suas partes. O mesmo argumento vale para os processos administrativos. O sucesso da Motorola inspirou outras organizações a buscarem a meta “Seis Sigma”, empresas como GE, LG, Nokia, Samsung, Texas Instruments, Kodak, Allied
7 Signal entre outras. Mas foi na GE que a estratégia Seis Sigma obteve melhores resultados, sendo apontada como referencial para outras empresas no processo de implantação. O sucesso do caso “GE”, deve-se na verdade a atuação do seu presidente na época , Jack Welch, que assumiu um papel de defensor do projeto perante todo o grupo. O Sr. Jack Welch, naquela época foi enfático para com todas as pessoas da organização em suas filiais no mundo todo. Ele colocou que “ A metodologia Seis Sigma seria a saída da empresa dos problemas financeiros em que estavam passando e seria a grande virada da GE tornando-se como marca de referência e preferência do consumidor”. Para realizar este desafio o Sr. Jack contratou pessoas especializadas nos procedimentos estatísticos e treinou todos os funcionários da empresa realinhando seus objetivos para um único resultado. Sua intenção era de colocar todos os processos dentro do Seis Sigma em cindo anos.
1.8 – Metas e objetivos A Meta do Seis Sigma é principalmente reduzir defeitos, erros e falhas a Zero Defeito, e reduzir o valor de sigma ou desvio padrão a um valor que permita 12 sigmas ficarem dentro das especificações dos produtos. Pretende-se eliminar a variabilidade natural e manter a média mais próxima possível da linha central das especificações. A proposição é obter a satisfação total do cliente e continuar crescendo. O objetivo de qualquer negócio é fazer dinheiro. O objetivo do Seis Sigma é minimizar custos, através da redução ou eliminação de atividades que não agregam valor aos processos e maximização da qualidade de saída para obter maiores lucros. Processos são todas as atividades repetitivas envolvidas no fornecimento de serviços ou produtos, quer sejam de maneira direta ou indiretamente. O seis sigma só pode ser aplicado a cada parte de um negócio, se esta parte for vista como um sistema e tratada como um processo. A estratégia pode ser aplicada em processos técnicos e não técnicos. Objetivos da estratégia Seis Sigma: Reduzira a variabilidade em cada etapa do negócio (administração e manufatura); • Especificações devem estar seis desvios-padrão da média do processo; • Percentual de rejeitos devem estar abaixo de 3.4 ppm. •
Ao final do implantação a empresa estará mais competitiva e com a eliminação dos desperdícios e redução dos custos da má qualidade, a organização deverá estar apresentando resultados financeiros melhores, como foi o caso da GE. O grande diferencial entre a estratégia Seis Sigma e a metodologia TQM é que o TQM, prega a melhoria da qualidade por si só, e não atrela esta melhoria da qualidade com resultado operacionais da organização, talvez este tenha sido do grande legado da estratégia Seis Sigma, representdos pelos seus maiores defensores e executantes, no caso o grupo Motorola de Bob Galvin e GE de Jack Welch. Seu grande mérito foi o de alinhar todas as ferramenta, gerenciais ou da qualidade, já existentes nas organizações, em função de uma meta estabelecida, que direcionou esforços de todos os envolvidos, buscando um único objetivo, a satisfação do cliente através da melhoria dos processos de produtos.
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Resultados almejados: • Satisfação total do cliente, com um produto e serviço mais confiável; • Redução dos custos da má-qualidade e conseqüente aumento da competitividade; • Redução da falha interna e externa, através da atuação preventiva; • Redução de ocorrências de falhas dentro da organização e na garantia ao cliente
2 – Estratégia de Implantação 2.1 – Como fazer? “ O foco é usarmos de forma integrada todas as ferramentas que dispomos, nas soluções dos problemas que já existem”. A estratégia de implantação não trás uma metodologia especifica, mas sim o uso ordenado das ferramentas e de forma seqüencial, iniciando pelo conhecimento do processo e seu comportamento, definindo depois quais são sua variáveis significativas, enfocando um resultado final. • • • •
Integrando de forma ordenada as ferramentas da qualidade, gerenciais e estatísticas; Focando a satisfação do cliente e impacto financeiro para a seleção dos projetos; Utilizando os medidores dos clientes e análises estatísticas no processo para direcionar nossas decisões e ações; Dimensionando novos produtos, processos e serviços para atingir Seis Sigma já no lançamento.
A metodologia a ser aplicada se é que podemos chamá-la de metodologia, pois como foi dito no inicio a estratégia Seis Sigma não é um meio e sim um fim. A seqüência de ações se dá pela orientação conhecida como DMAIC. • • • • •
(Define) – Definir o problema; (Measure) –Medir a situação atual; (Analyse) – Analisar o problema; (Improve) – Melhorar a situação; (Control) – Controlar a situação.
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2.2 Uma abordagem estruturada
Definir
Definir – Selecionar as características críticas que afetam a performance.
Medir
Medir – Criar sistemas de medidas. Analisar – Identificar a origem da variação que afetam os objetivos.
Analisar
Modificar o Sistema ?
Aperfeiçoar
Redesenhar – Revisar sistemas de medição atuais que estejam irregulares Redesenhar
Aperfeiçoar – Descobrir novos processos de relacionamento e estabelecer novos métodos. Controlar – Implementar processos controle.
de
Controlar 2.3 – Metodologia DMAIC O foco das ações deve estar nos processos e não nos resultados finais, ou seja o controle do produto final, pois o controle do processo, garante a qualidade do produto e redução de refugos e a inspeção final, não atua sobre os refugos e possibilita a chance de envio de peças que podem apresentar defeitos durante o período de vida útil do produto, gerando insatisfação do cliente com o produto e custos adicionais pela indenização da garantia de fabricação. Fase 1 - Medir Caracteriza ão v Fase 2 - Analisar Estratégia das Etapas Fase 3 - Melhorar Otimiza ão Fase 4 - Controlar
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Estratégia (DMAIC) Fase
Selecionar Produtos ou Processos com Características Im ortantes ue Afetam o Cliente Identificar o Desempenho Normal para o Produto
Medir
Verificar Sistemas de Medição para o Produto Calcular a Capacidade do Processo das variações criadas no Produto Definir Objetivos de Melhorias Almejadas para o Produto
Analisar
Identificar Origem das Variações nos Produtos
Projetar Causas Potenciais que Afetam o Produto e Identificar os Pontos Vitais
Melhorar Pesquisar os Relacionamentos entre as Variáveis e os Pontos Vitais xi Estabelecer Tolerâncias Operacionais para os Pontos Vitais xi Validar Sistemas de Medição para xi
Controlar Estabelecer Habilidades para Controlar os Pontos Viatis xi Implementar Controles de Processos nos Pontos Vitais xi
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Etapas Seis Sigma
Etapas do Seis Sigma e as Técnicas Necessárias Etapas Técnicas Definir QFD, Estratificação, Indicadores Internos, Pareto Medir FMEA, MAS,Estudo de Capacidade, Gráficos, Carta de Fluxos de Processo Analisar Análise Multivariada, CEP, Estatística Básica, Teste de Hipótese, DOE, Histogramas, Gráfico de Dispersão, Correlação Melhorar DOE, MAS, Análise de Capabilidade, Simulações Conduzidas Controlar Plano de Controle, Poka Yoke, Controles Automatizados, CEP, Auditorias, Manutenção Preventiva
2.4 – Conceituação de DPMO Defeitos por Milhão de Oportunidades No conceito Seis Sigma existe uma preocupação maior na redução das não-conformidades do que somente na avaliação do número de nãoconformes. Com a identificação da oportunidade de falhas podemos converter para unidade sigma, permitindo comparações de produtos complexos.
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2.5 – Estrutura Operacional
Gerencia da Qualidade
Six Sigma Deployment Manager (Dedicação Parcial)
Altos Potenciais (Eng. E Adm.)
Black Belts (Dedicação Integral)
Engenheiros, Analistas, Técnicos Operadores
Green Belts (Dedicação
Parcial)
Estrutura 6 Sigma Deployment Manager
Project Champion
Black Belt
Green Belt
Green Belt
Project Champion
Black Belt
Green Belt
Gerente da Qualidade
Gerencia da Produção Supervisores e Engenheiros
Green Belt
Técnicos, Analistas Operadores
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2.6 – Descrição de Funções 2.6.1 – Mentores Seis Sigma • Planejar, Implementar e Coordenar a estratégia analisando o seu sucesso; • Promover as etapas para a realização da estratégia; • Realizar benchmarking com outras empresas que adotam a estratégia; • Elaboração dos procedimentos e sua divulgação. 2.6.2 – Seis Sigma Deployment Manager • Selecionam os projetos e os Black Belts; • Asseguram que os projetos atinjam os objetivos. 2.6.3 – Master Black Belt • Deve ser um especialista em técnicas estatísticas e de solução de problemas, especialmente treinado para orientar os times, e acelerar o processo de melhoria; • Multiplicadores Internos; • Asseguram que os projetos atinjam os objetivos; • Definem as prioridades de acordo com o impacto financeiro; • Dedicação Integral; • Perfil: Potencial de liderança, habilidades em estatística. 2.6.4 – Black Belt • Lidera os times multifuncionais para a implantação, análise e solução dos problemas, de acordo com prioridades definidas pelos Máster Black Belts; • Treina os Green Belts; • Assegura a execução do projeto no prazo estabelecido; • Dedicação Integral; • Perfil: Alto potencial (Engenharia e Administração). 2.6.4.1 – Caracteristicas de um Black Belt • Vontade de aprender novos conceitos; • Conhecimento de Informática; • Demonstrar liderança; • Não ter medo de novos desafios; • Habilidade em matemática e estatística; • (Não precisa ser um especialista). 2.6.5
- Green Belts • • •
2.6.6
Executam os projetos de menor complexidade em suas áreas de atuação; Dedicação Parcial; Perfil: Engenheiros, Analistas, Líderes, Técnicos
– Treinamentos Necessários
14 Técnicas de melhoria continua, Trabalho em equipe, Relações interpessoais, CEP,APQP,PPAP,MSA, FMEA, DOE, Análise de decisão, Experimentos fatoriais, EVOP, QFD, Análises Multivariada, Testes e Hipóteses, Correlação, etc.
3 – Exemplo de Projetos Administrativo 3.1 - Situação de Atendimento a Clientes: Quantidade média de ligações diárias não atendidas pelo SAC = 96 Total médio de chamadas ao dia = 320 300.000 ppm (30%) = variação de Dois Sigma.
3.2 – Situação de Acompanhamento de Cotações Quantidade de cotações não concluídas no prazo = 2 Total de cotações = 20 100.000 ppm (10%) = 2,8 Sigmas Objetivo: Máximo de 3 em 1.000.000 para atingir Seis Sigma. 3.3 – Definição de Projetos Seis Sigma •
São definidos através do levantamento de problemas de qualidade(produtos e ou serviços ) detectados no cliente, montadoras, garantia, resultados de testes e estudos de confiabilidade realizados.
São considerados: impacto financeiro, vida útil e satisfação do cliente. 3.4 – Etapas sumarizadas Treinamento da alta gerência; Definição dos projetos iniciais; Definição das Equipes; Treinamento das Equipes; Utilização das técnicas apropriadas (DMAIC); Análise de resultados. Bibligrafia: • Seis Sigma – Wilson, Mario Perez- Qualitymark. • Estratégia Seis Sigma – Pande, Peter S. e outros • • • • • •
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Metodologia Ford Company