Baixe DMAIC para Redução de Defeitos em Máquinas de Conformação de Latas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity!
Data de aceite: 01/02/
CAPÍTULO 5
APLICAÇÃO DO MÉTODO DMAIC NA REDUÇÃO
DE DEFEITOS DE CONFORMAÇÃO EM UMA
INDÚSTRIA DE EMBALAGENS METÁLICAS
Danilo Moreira de Menezes Junior
Johny Martins Paiva
Marlene Jesus Soares Bezerra
Marcelo Contente Arese
Laila Rolim de Freitas
XVII CNEG _ Congresso Nacional de Excelência em Gestão / INOVARSE _ Simpósio de Inovação e Responsabilidade Social & ESD Economic and Social Development Conference
1 | INTRODUÇÃO
Na busca de alavancar a
competitividade e se manterem
competitivas no mercado, as organizações
têm procurado por ferramentas e métodos
consistentes e eficazes para romper com o
método tradicional de negócios.
Atualmente, existem ferramentas
que não só focam em produzir produtos
ou serviços com qualidade (redução
dos defeitos) como a trazer melhorias
ao negócio da empresa de forma geral,
gerando aprendizado, com foco em
redução de desperdícios e custos (ECKES,
Dentre os programas existentes,
destaca-se o Seis Sigma, método que teve
sua primeira aplicação nas indústrias da
Motorola na década de 80, alcançando
crescimento sem precedentes na década
seguinte, promovendo aplicação eficiente
das práticas de qualidade e reduzindo o
nível de defeitos a uma escala mínima, a
escala Seis Sigma (Eckes, 2001). Através
do método DMAIC (D - definir, M - medir, A
- analisar, I - implementar e C - controlar),
o Seis Sigma objetiva alcançar esse nível
de qualidade com o mínimo de defeitos
(PYZDEK & KELLER, 2010).
A partir disso, esse estudo pretende
propor a aplicação do método DMAIC em
um processo de produção de embalagens
metálicas para bebidas em uma indústria
situada no Rio de Janeiro. Com a aplicação
do método, espera-se reduzir a incidência
de defeitos na máquina de conformação
de latas, que ocorre na parte inicial do
processo, denominada como Front End. O
método Seis Sigma proposto nesse estudo é de uma abordagem a nível de faixa amarela,
ou Yellow Belt.
2 | SITUAÇÃO PROBLEMA
A empresa estudada faz parte de uma companhia multinacional, cujo principal
negócio está voltado para produção de embalagens metálicas para bebidas, ou seja, latas
de diversos tipos rótulos e formatos. O estudo propõe aplicação do método DMAIC em uma
das plantas da empresa no estado do Rio de Janeiro. Essa planta possui duas linhas de
produção e produz latas no formato de 12oz padrão, mais conhecida no Brasil como a lata
tradicional de 350 ml. A empresa será tratada no estudo como empresa X, por questões de
sigilo e de acordo com as normas de confidencialidade da empresa.
O escopo para a aplicação do método está limitado às máquinas de conformação da
linha 1, situadas no Front End da operação. A linha 1 possui 6 máquinas de conformação
enquanto a linha 2 possui 7. De acordo com os dados coletados nos meses de janeiro
a julho de 2020, a incidência de defeitos das máquinas da linha 1 foi superior dos da
linha 2, estando o número de defeitos acima dos valores traçados como valor mínimo
diário de defeitos. Esses defeitos, acima do previsto, geram custos adicionais de operação,
desperdício de matéria-prima, mão-de-obra e custos de manutenção de equipamentos.
Essa incidência impacta diretamente na eficiência produtiva das máquinas de conformação
e por consequência na planta produtiva.
Com esse cenário, foi proposta a aplicação do método DMAIC para a redução do
índice de defeitos das máquinas de conformação da linha 1 desse processo produtivo.
3 | OBJETIVO DA PESQUISA
O estudo tem como objetivo geral propor a aplicação do método DMAIC, com base
em um programa Seis Sigma visando a redução da incidência de defeitos produtivos das
máquinas de conformação de latas da linha 1 do processo produtivo de uma fábrica de
embalagens metálicas no estado do Rio de Janeiro.
É esperado alcançar o objetivo analisando a condição atual do escopo proposto no
estudo, desde o fornecimento dos copos metálicos provindos de um processo anterior até
a entrega das latas conformadas para o processo seguinte através de dados coletados
no período estudado e propor aplicação das ferramentas adequadas ao tipo de processo
estudado.
4 | METODOLOGIA
O presente estudo consiste em pesquisa aplicada, de caráter descritivo que, de
acordo com Gil (2010), tem como objetivo descrever as características de determinadas
5.2 Etapa Medir
Na etapa Medir a abordagem do método DMAIC está direcionada para coleta de
dados que serão estudados com maior profundidade na fase Analisar. Esta etapa tem
por principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de medição confiável dos dados
relacionados às variáveis do processo definido na etapa anterior. A Medição trata de coleta
de dados, visualização de fluxograma mais detalhado e estatística básica (WEKERMA,
De acordo com Wekerma (2014), é através da etapa de Medição que é possível
explicar qual é o estado atual e quais são as fontes de variação do processo. Algumas
ferramentas a serem utilizadas nessa etapa do processo:
- Fluxograma;
- Mapa de processo;
- Plano de coleta de dados.
a) Fluxograma
De acordo com Pyzdek & Keller (2010), o fluxograma é uma ferramenta gráfica
simples que documenta o fluxo de um processo, sequenciando as etapas do processo
e fornecendo uma visão global do processo estudado. Na Fig. 1 está representada a
simbologia do fluxograma, cada etapa ou atividade é representada por um símbolo.
Figura 1 - Simbologia do fluxograma simples
Fonte: o autor, adaptado de Coutinho (2020)
Segundo referenciado na Fig. 1, os retângulos com bordas arredondadas ou círculos
apontam atividades de início ou fim de processo, os retângulos com bordas retas apontam
as atividades do processo, os losangos apontam as decisões que podem ser respondidas
com “Sim” ou “Não”, direcionando assim o processo, avançando, retornando ou terminando
o fluxo do processo. Caso os pontos de início e término sejam círculos, as atividades podem
ser retângulos com bordas arredondadas. Por fim, as setas indicam o fluxo ou direção do
processo.
b) Mapa de processo
De acordo com visão de Wekerma (2014) e Coutinho (2019), o mapa de processo
é utilizado para descrever os limites e registrar a operação do processo como também as
atividades que agregam valor e aquelas que não agregam valor. Com essa ferramenta é
possível identificar os seguintes pontos:
- Etapas que agregam valor;
- Etapas que não agregam valor;
- As principais saídas de cada etapa;
- As variáveis de entradas (X´s);
- As principais entregas (Y´s).
c) Plano de coleta de dados
De acordo com Montgomery (2021), os dados para análises estatísticas são quase
sempre coletados a partir de uma amostra que foi selecionada a partir de uma população.
A coleta efetiva de dados pode facilitar a análise e conduzir a um melhor entendimento
da população ou processo estudado. Baseado num estudo de observação, o profissional
que está acompanhando o processo registra as grandezas de interesse, tendo o cuidado
de importunar o processo o mínimo possível. Através do registro é possível realizar os
estudos estatísticos baseados na amostra da população. Os registros devem ser aleatórios
e considerar quantidade ideal de dados presente em uma amostra para entendimento do
comportamento da população.
5.3 Etapa Analisar
A etapa analisar trabalha de forma mais aprofundada a relação de causa e efeito
entre as entradas e saídas do sistema (Allen, 2006). Nesta etapa é realizada a análise de
modos e efeitos de falha, a análise FMEA.
A análise FMEA ( Failure Mode and Effects Analysis) é uma ferramenta utilizada para
identificar, priorizar e prevenir falhas em potencial de um produto ou serviço (Wekerma,
2014). De acordo com Allen (2006), através do uso do FMEA, é possível mapear e analisar
as possíveis chances de falha de um processo e dessa forma seus efeitos indesejados.
Nessa utilização, para cada falha mapeada, são levantadas correções para aumento de
confiabilidade desse processo, reduzindo impacto da geração da falha. Seguindo visão de
Allen (2006) o impacto abordado pelo FMEA pode dar-se de quatro formas:
- Severidade – reflete o nível de gravidade do efeito na percepção do cliente.
- Ocorrência – é a probabilidade de ocorrência de uma causa.
- Detecção – é a probabilidade de uma falha ser detectada antes de ser entregue
a um cliente.
Na etapa final do projeto é feita a utilização dos procedimentos operacionais padrão
para documentar as variáveis de entrada validadas durante o projeto. A variabilidade
dessas entradas no processo pode ter grande impacto para as empresas (ALLEN, 2006).
A função dos POP´s é a de padronizar uma rotina, ou seja, registrar atividades que
sejam executadas de formas cíclicas em um processo. O POP´s podem ser elaborados
em forma de checklists , fluxogramas ou relatórios e devem conter uma linguagem clara
que seja compreensível para todos os trabalhadores. O esforço da etapa não se refere-se
somente a criar a documentação, mas que essa esteja disponível e acessível a equipe do
processo. As cópias dos procedimentos devem ser atualizadas a cada nova revisão do
documento original (ALLEN, 2006).
6 | ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
6.1 Breve descrição do processo produtivo da empresa X
O estudo em questão foi realizado em uma indústria localizada no interior da capital
do município do Rio de Janeiro. A fábrica faz parte de uma das plantas de uma empresa
multinacional norte-americana, fundada por dois irmãos e é líder do ramo de produção de
embalagens metálicas para bebidas, as que são conhecidas por muitos como “latas de
alumínio”. A unidade do estudo está fabricando para o mercado desde o ano 1994 e mais
de 140 funcionários fazem parte do seu quadro de colaboradores fixos. A estrutura de
produção da planta é composta por duas linhas de produção onde cada uma é composta
por sete etapas, sendo cada etapa referente a um equipamento que realiza a função.
O processo é dividido por 2 principais áreas, nas quais continham as etapas citadas
na Figura 2. As áreas eram chamadas de Estágio Inicial, que comporta as máquinas de
Confecção do Copo, Conformação da Corpo, Corte de Altura Ideal, Lavagem Química e
forno de 1ª Secagem. Essa divisão pode ser vista abaixo na Fig. 2, que é meramente
ilustrativa.
Figura 2 - Processo Produtivo da Empresa X
Fonte: o autor
Os defeitos estudados ocorrem entre os processos das máquinas de Conformação
e máquina Corte de Altura Ideal. Esses defeitos foram chamados no estudo de problema
W. Os defeitos dessas máquinas ou problema W caracterizam-se por interromper o fluxo de
latas nesses estágios causando parada de máquina. Após a parada da máquina, é exibido
um alerta visual em televisões ou alerta sonoro que avisa que a máquina Conformação
parou e necessita de intervenção do técnico do estágio inicial para que a mesma continue
produzindo.
6.2 Aplicação do método DMAIC
6.2.1 Etapa Definir
O quadro 1 apresenta o preenchimento do Project Charter , contendo informação de:
Título do projeto, caso do negócio (descrição), definição do problema, métricas primárias e
secundárias, meta, escopo e cronograma do projeto por etapa.
6.2.2 Etapa Medir
a) Fluxograma
Figura 3 - Fluxograma do Processo de Conformação de latas
Fonte: o autor
Como descrito na Fig. 3, o fluxograma contempla as atividades desde a confecção
de copos até a entrega de latas ao processo seguinte, o de lavagem química.
As etapas principais e atividades do processo são:
1- Confeccionar copos: confeccionar copos;
2- Transporte de copos: transportar copos;
3- Estirar copos e formar latas e fundo: Alimentar copos; alinhar copos; prender
copos; estirar e formar fundo da lata; extrair lata; transportar lata; parar máquina e
corrigir anomalia (se houver).
4- Cortar latas: Cortar latas na altura ideal;
5- Transporte de latas: transportar latas cortadas e virar latas em 90º;
6- Lavagem química: Entregar latas à lavagem químicas.
Os testes lógicos realizam neste fluxograma de processo são:
1- As latas estão conformes?
2- As latas possuem rebarba?
3- As latas possuem altura correta?
b) Mapa de Processo
No quadro 2 consta o resumo do levantamento feito no Mapa de Processos.
Para cada etapa listada no Fluxograma, foram identificadas variáveis de processo, que
são identificadas como variáveis de entrada ou causas influenciadoras dos defeitos nas
máquinas de Conformação do Corpo. Na segunda coluna aponta a quantidade de variáveis
identificadas em cada etapa e na última coluna qual a saída esperada de cada etapa.
Etapa do Fluxograma Saída do Processo
Confeccionar Copos Copos Confeccionados e Lubrificados
Transportar Copos Copos transportados para alimentação
Alimentar Copos Copos prontos para alinhamento
Alinhar Copos Copos prontos para prender
Prender Copos Copos prontos para conformação
Conformar Corpo e formar fundo da lata
Latas Conformadas
Extrair Latas Latas extraídas da máquina de Conformação
Transportar Latas na Saída Latas transportadas para máquina de Corte
Transportar latas para máquina de Corte de Altura
Latas prontas para o corte de altura ideal
Cortar a Lata Latas cortadas
Virar latas em 90º Latas viradas de cabeça para baixo
Transportar latas para lavadora
Latas sendo lavadas
Quadro 2 - Resumo do Mapa de Processo
Fonte: o autor
c) Plano de coleta de dados
Na tabela 1 constam os dados coletados de cada variável de entrada, os X´s e o
valor de incidência do problema W, o Y, coletado no mesmo intervalo de tempo.
A tabela 1 demonstra os valores amostrais de cada variável de entrada, apontadas
no mapa do processo, de A1 a A20, ou seja, 20 dados coletados para cada variável X. Para
o problema W, que é a variável Y, foi coletado o mesmo tamanho de amostra.
Na segunda linha estão descritas as medidas de cada variável. Das colunas 2 a
11, estão os valores das coletas de cada uma das variáveis X e o valor da variável Y, de
A1 a A20. Nas quatro últimas linhas da tabela 1, constam para cada uma das variáveis,
valores de média, desvio padrão, intervalo de confiança acima da média (IC+) e intervalo
de confiança abaixo da média (IC-).
Etapa do Processo Cortar a lata Estirar corpo da lata e formar o fundo
Cortar a lata
Variável de entrada (X)
Pressão de Blow In Condição do chanfro da lata
Vácuo da linha
Modo de falha potencial
Pressão abaixo do especificado
Desalinhamento de máquina
Vácuo abaixo do especificado
Efeito potencial da falha
Falta de posicionamento correto no mandril
Lata com chanfro (defeito) Lata amassada
Severidade 10 8 10
Causas potenciais Instabilidade de pressão na linha
Vibrações e sujidades Instabilidade de vácuo na linha
Ocorrência 8 10 3
Controles Atuais
Auditoria de Parâmetros de Processo
Ordem de serviço de inspeção da manutenção
Auditoria de Parâmetros de Processo
Detecção 2 7 4
RPN 160 560 120
Tabela 2 – Análise FMEA
Fonte: o autor
Após de cálculo inicial de RPN, são recomendadas ações a essas variáveis com
alto índice para melhorar os valores de severidade, ocorrência ou detecção. Após avaliar
impacto de ações sugeridas nesses indicadores, o valor de RPN é recalculado, conforme
descrito na tabela 3.
Etapa do Processo Cortar a lata Estirar corpo da lata e formar o fundo
Cortar a lata
Variável de entrada (X)
Pressão de Blow In Condição do chanfro da lata
Vácuo da linha
Ações recomendadas
Definir padrão de ajuste cabeça de mandril
Estabelecer periodicidade de análise e ajuste de nivelamento e limpeza de componentes
Trocar bomba de vácuo ou realização manutenção completa
Responsável Técnico de manutenção
Técnico de manutenção Técnico de manutenção
Severidade 10 8 10
Ocorrência 3 7 1
Detecção 2 3 4
RPN atual 60 168 40
Tabela 3 – Cálculo RPN após ações recomendadas
Fonte: o autor
6.2.4 Etapa Implementar
O plano de implementação desse projeto seguiu método “5W2H”, de forma a
estruturar as ações analisadas anteriormente através do FMEA (Quadro 3).
No plano de ação aplicado, foram desconsiderados o custo de implementação ( How
much ), como ( How ) e por que ( Why ). A questão de custo foi desconsiderada devido à
política interna da empresa, a questão de como ficou a cargo do especialista da área de
como implementar a melhoria, e a questão por que é justificado por ter sido captada na
análise FMEA.
Variável Atividade Justificativa Onde (Etapa) Responsável Prazo Como Quanto Custa
Pressão de Blow In
Elaborar procedimento operacional padrão para ajuste de mandril
FMEA Cortar a lata
Líder do Projeto dez/
Entrevistas; visualização em campo;
Não informado
Pressão de Blow In
Treinar equipe em procedimento padrão de ajuste de mandril
FMEA Cortar a lata
Técnico de manutenção dez/
Treinamentos em sala
Hora- extras
Condição do chanfro da lata
Realizar gestão de troca e limpeza de subconjuntos
FMEA
Estirar corpo da lata e formar o fundo
Líder do Projeto
dez/12 Criação de planilha e conscientização
Não informado
Vácuo da linha
Incluir manutenção no plano de ordem de manutenção via ERP
FMEA Cortar a lata
Líder do Projeto dez/
Solicitar inclusão ao Analista de Manutenção
Não aplicável
Quadro 3 – Quadro de implementação
Fonte: o autor
6.2.5 Controlar
O plano de controle (Quadro 4) estabelece as medidas de controle para as variáveis
críticas apontadas nas etapas de Analisar e Implementar, como também as saídas
esperadas com as ações, sistemas de medição da variável, frequência da medição, número
de amostras para validação, responsável pela checagem, ação corretiva e procedimento
operacional padrão para auxílio na execução da ação corretiva.
de faixas do programa Lean Seis Sigma, de forma a entender o processo e problema com
maior precisão.
REFERÊNCIAS
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ECKES, G. (2001). Six Sigma Revolution. New York: John Wiley & Sons..
GEORGE, M. L. (2002). Lean Six Sigma - Combining Six Sigma Quality with Lean Production Speed. New York: McGraw-Hill.
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