DMAIC METHODOLOGY automotive s industry (1)
METODOLOGIA DMAIC: um estudo de caso no setor automotivo
Ivo Pomarico Barbosa Souza*
Prof. Esp. Roger Rodrigues**
RESUMO
Com as constantes transformações que o cenário automotivo está vivenciando nos
dias atuais devido à entrada de novos players, à concorrência acirrada e ao aumento na
exigência de qualidade nos produtos, as organizações estão cada vez mais engajadas na busca
pela excelência no processo fabril. Os benefícios são traduzidos em melhor competitividade,
menores custos e melhoria na imagem do produto. O uso de ferramentas de qualidade é
imprescindível nesse processo, pois conseguem assegurar que as análises e ações serão
relevantes. Uma das ferramentas é o DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control),
que permite aumentar a eficiência de análises e propor melhores soluções de problemas, indo
ao encontro com as necessidades das organizações. A fim de aplicar essa metodologia, foi
realizado um estudo de caso no setor automotivo ao um problema relatado pelo cliente. A
abordagem se fez necessária devido às constantes reclamações de consumidores no período de
garantia, gerando desgaste para imagem da montadora e maiores custos de reposição de peças.
Dessa forma, o objetivo desse trabalho buscou aplicar o DMAIC ao analisar um problema e
propor uma ação robusta, de forma a corrigir o problema relatado. Assim, os resultados
obtidos após o uso da metodologia se mostraram de forma eficaz, sanando o problema
relatado, diminuindo reclamações em garantia e aumento da competitividade da marca.
Palavras-chave: DMAIC. Melhoria contínua. Indústria automotiva
1 INTRODUÇÃO
Há, na indústria automotiva, uma preocupação com questões de qualidade de produto
e satisfação do consumidor. Tais máximas são consideradas chave para o sucesso de um
negócio e, quando problemas impactam diretamente essas duas questões, ações de melhorias
devem ser tomadas imediatamente para evitar custos desnecessários e desgaste de imagem.
* Graduado em engenharia elétrica pela PUCMINAS e pós-graduado em gerenciamento de projetos pela
FGV/UCI Irvine. E-mail: ivopomaricob@gmail.com.
** Professor orientador, especialista em Qualidade e Produtividade, mestrando em Engenharia de Produção,
Centro universitário do Sul de Minas Gerais – Unis, roger.rodrigues@unis.edu.br
Um modo de propor melhorias é utilizando a metodologia DMAIC: acrônimo de
definir, medir, analisar, melhorar/implementar e controlar (Define, Measure, Analyze,
Improve, Control). Esse tem como base a observação do problema (definir), coleta de dados
(medir), análises (analisar), implementação de ações (implementar) e controle do novo
cenário (controlar).
Apesar da metodologia já ser consagrada desde a década de 1980, o tema ainda é
bastante atual, salientando a importância de uma análise robusta e a implementação da ação
corretiva de modo efetivo. Portanto, a metodologia DMAIC define etapas a serem seguidas de
forma a encontrar a causa raiz e, consequentemente, propor a melhor solução para o problema
analisado.
O objetivo deste trabalho é apresentar a metodologia DMAIC e propor um estudo de
caso de um problema no setor automotivo. A principal contribuição deste estudo de caso é
mostrar a efetividade do DMAIC e aplicação de uma ação corretiva para o problema relatado.
Com abordagens quali-quantitativas, o artigo estrutura-se do seguinte modo: na seção
2 apresenta-se revisão da literatura relacionada à metodologia DMAIC, melhoria contínua e as
necessidades do setor automotivo. Na seção 3 demonstra-se o desenvolvimento da aplicação
da metodologia e resultados obtidos. Por fim, na seção 4 apresenta-se as considerações finais
e principais conclusões do autor.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Processos e problemas com qualidade
Ao mencionar que os processos inseridos dentro de uma indústria manufatureira
buscam o máximo aperfeiçoamento, eficiência e autonomia, é notório e indispensável
salientar que problemas de qualidade sempre estarão inseridos dentro destes. E, apesar da
busca pela máxima qualidade e excelência, é utópico considerar que uma indústria tem ou terá
zero defeitos em seus processos manufatureiros ao longo de sua vida, por mais ínfimo e
improvável que seja esse defeito.
As indústrias manufatureiras em questão, que trabalham sempre em caráter preventivo,
buscam eliminar todas as possibilidades e ocorrências desses defeitos. Esse trabalho de
prevenção ocorre, como exemplo, implementando soluções simples, como uma tabela de
conferência de códigos corretos para cada produto destinado. Também podem ser
implementadas soluções de última geração, como poka-yoke (dispositivos de detecção de
erro) automatizado, o qual detecta um produto com falha e realiza o descarte deste
automaticamente. Seja a solução simples ou complexa, o trabalho a ser realizado para a busca
do “zero defeito” é de caráter contínuo. E é dessa forma que surge a premissa de melhoria
contínua. (SOUZA, 2014)
2.2 Melhoria Contínua
O conceito de melhoria contínua funde-se com o surgimento da Revolução Industrial
no começo do século XX e com a história da reestruturação da indústria japonesa no pósguerra (1945). Schroeder e Robinson (1991) mencionam que o surgimento da melhoria
contínua data da Revolução Industrial, quando Eli Whitney defendeu a padronização na
produção, surgindo a intercambialidade das peças. Frederick Taylor e Frank Gilbreth
acrescentaram o uso de métodos científicos para otimizar a forma de produção.
Com os trabalhos levantados previamente por Taylor e Gilbreth no início do século
XX, os consultores em qualidade industrial Joseph Moses Juran e William Edwards Deming
aplicaram esses ensinamentos no Japão, aproveitando o cenário econômico deteriorado no
pós-guerra. Juran e Deming iniciaram um processo de treinamento e mudança cultural no
Japão, assumindo o movimento denominado Kaizen (YEN-TSANG et al., 2010).
A palavra Kaizen vem da união das palavras Kai (改) que significa mudança e Zen
(善) melhoria (YEN-TSANG et al., 2010 p. 02). Assim, o conceito da ideologia Kaizen,
segundo Savolainen (1999), pode ser definido como um sistema de ideias mais ou menos
estruturadas que desenvolvem entre si, formando uma ideologia de mudanças e de melhorias.
2.2.1 Seis Sigma
O processo de melhoria contínua é definido por Robbins (2006, p.421- 441) como
“uma corrida sem linha de chegada”. Inserido neste processo, está o método de Seis Sigma,
que é definido por Harry e Schroeder (2000, apud MELLO et al, 2005 p.02) como forma de
redesenhar o modelo de negócios, minimizando desperdícios, melhorando lucros e
aumentando satisfação com o cliente.
O Seis Sigma surgiu nos trabalhos desenvolvidos dentro da Motorola Inc. devido às
altas taxas de reclamações dos produtos e suas respectivas qualidades, o qual foi liderado pelo
engenheiro Bill Smith. Este, aplicou técnicas de padronização e contagem de defeitos dos
produtos que mais impactavam nas reclamações em garantia, definindo alvos e metas de
“ataque” na busca do zero defeito (MARÇOLA et al., 2011). O nome adotado por Bill (Seis
Sigma) se refere à letra grega “σ “ que, também, é adotada como a representação do desviopadrão de uma distribuição normal de valores ou medidas (CLETO, 2011). Complementando
o conceito acima, Riani (2006, p.46) afirma que o método Seis Sigma deve ser intolerante
com ineficiências, focando na expectativa dos clientes como pilar para melhoria dos padrões.
Para Pande et al. (2001, p. 21), os benefícios do Seis Sigma são: “gerar o sucesso
sustentado, determinar uma meta de desempenho para todos, intensificar o valor para os
clientes, acelerar a taxa de melhoria, promover a aprendizagem, executar mudança
estratégicas”.
Para conseguir a excelência no processo, utilizam-se inúmeras ferramentas gerenciais
de apoio, destacando-se o DMAIC como referência de abordagem para este estudo de caso.
2.3 DMAIC
Sobre o DMAIC e abordando a sua premissa, Cleto et al. (2011 p. 04) afirmam que a
metodologia segue um conjunto de etapas para que um grupo de trabalho possa realizar
análises e propor melhorias, ganhando confiança que o problema será efetivamente
solucionado.
Segundo Carvalho et al. (2012, p. 138), “o programa visa ao aperfeiçoamento do
processo por meio da seleção correta dos processos que possam ser melhorados e das pessoas
a serem treinadas para obter os resultados. O aperfeiçoamento do processo, denominado.
DMAIC, passa por cinco fases: definir, medir, analisar, aperfeiçoar e controlar”.
Relacionando com uma aplicação prática, a ferramenta do DMAIC consiste em focar
em um objeto de interesse de estudo, o problema relatado pelo cliente. A partir deste, “rodar”
o ciclo de etapas e buscar, de tal forma, a melhoria contínua. Neste contexto, as etapas do
ciclo DMAIC são definir, medir, analisar, melhorar (improve) e controlar.
2.3.1 Definir
A primeira fase do ciclo consiste em determinar e levantar quais reclamações,
incidências, quebras de qualidade, dentre outros, estão afetando o produto, processo ou
serviço. Segundo George (2003), a fase de definição consiste em um alinhamento das
informações e acordo entre as partes envolvidas sobre o que se deve realizar. Este
alinhamento deve constar, no mínimo, os limites da investigação do problema, índice de
satisfação e sucesso, lead time de implementação.
2.3.2 Medir
Nesta etapa, o time multifuncional envolvido estará observando e medindo resultados
do problema em questão relatado e definido na primeira etapa. É capital salientar a correta
medição e a confiabilidade dos dados. Uma vez gerados dados incorretos e/ou imprecisos, o
ciclo DMAIC não será encerrado e um novo retrabalho surgirá como resposta para o
problema não solucionado. George (2003) afirma que o ato de combinar os dados com
experiências realizadas é o que separa a verdadeira melhoria de um mero processo.
2.3.3 Analisar
Na terceira etapa do ciclo DMAIC, os dados coletados na fase anterior são submetidos
a estudos estatísticos e provas simuladas. O uso de softwares como o MINITAB® é
imprescindível para reproduzir o modo de falha. Simulações e experiências (como D.O.E –
experimentação de design ou condições) são aplicadas com sucesso nesta etapa de
investigação. Segundo Carvalho et al. (2012), a equipe Seis Sigma utiliza de ferramentas
estatísticas para identificar as prováveis causas para o modo de falha.
2.3.4 Melhorar (improve)
A 4ª e penúltima etapa, consiste em aplicar as ações de melhorias elaboradas com base
nas observações, análises e medições feitas nas etapas anteriores. Esta é, talvez, a etapa mais
importante por necessitar do trabalho em conjunto de toda equipe e da confiabilidade dos
dados obtidos nos processos anteriores. Carvalho et al. (2012) afirmam que todos os dados
coletados e analisados deverão ser transformados em melhorias no processo. A interação, as
pessoas que analisam e as executoras são cruciais para um bom desempenho.
2.3.5 Controlar
Com as ações implementadas, resta a última etapa para fechar o ciclo DMAIC com
toda a documentação do processo de melhoria, experimentação e avaliação da eficácia.
Segundo George (2003), o objetivo da fase de controle é garantir que todos os ganhos
sejam preservados, até que novos conhecimentos e dados possam demonstrar que existem
maneiras mais eficazes de melhorar o processo. A execução bem feita das fases anteriores é
crucial para o encerramento do ciclo DMAIC. Na figura 1 abaixo é apresentado o ciclo
DMAIC e suas cinco etapas de iterações.
Figura 1 - Ciclo DMAIC
Fonte: Adaptado de AGUIAR, (2006, p. 207)
Para uma análise mais efetiva do ciclo DMAIC, é capital a utilização de ferramentas
de qualidade, gestão e análises sistêmicas. A utilização destas aprimora a assertividade das
análises e evitam resultados inesperados, como exemplo, variáveis desconhecidas ou não
controladas inseridas no processo.
2.4 A indústria automobilística
De acordo com Rotta e Bueno (s/d, p. 01-02), “a indústria automobilística mundial é
constituída de dois grandes complexos responsáveis pela produção de veículos automotivos:
as montadoras e os fornecedores de autopeças”. Os mesmos autores ainda classificam o setor,
em relação às suas características, a concorrência elevada, presença das empresas em diversos
mercados e desverticalização ao longo prazo.
Segundo Itacarambi (2012), o setor automotivo e a produção de carros é o que melhor
representa a evolução da civilização moderna, o qual moldou um novo estilo de vida,
agregando a facilidade da mobilidade urbana. Itacarambi menciona, ainda, a força e a
representatividade da indústria automobilística, sendo responsável pelo consumo de 15% do
total do aço produzido. Destaca-se, também, o consumo de materiais mais nobres, como o
alumínio (5%), vidros e petroquímicos (derivados de plásticos, com 7%).
O segmento automotivo pode, então, ser classificado como um dos mais dinâmicos da
indústria transformadora. Todo esse dinamismo considerando as devidas particularidades do
setor (produção puxada, sazonalidade, agências reguladoras, etc.) acarreta em diversas
mudanças de produtos, que necessitam atender ao mercado.
2.3.5 DMAIC na indústria automobilística
A indústria automobilística está entre as pioneiras com o uso do DMAIC para
melhorar seus processos, devido aos diversos centros de estudos nesta temática. Com a busca
pela excelência na fabricação e a aplicação de programas de melhoria contínua, o ciclo
DMAIC na indústria automobilística combina, ainda, o uso de técnicas e ferramentas que
enriquecem e eliminam diversas variáveis, além de aumentar a taxa assertiva das análises e da
proposta de solução. O quadro 1 abaixo demonstra algumas ferramentas que são combinadas
com o DMAIC na indústria automobilística.
Quadro 1 - Exemplo ferramentas
Ferramentas de Apoio ao DMAIC
Diagrama de Ishikawa
5W2H
Finalidade
Identificar todas as possíveis causas do
problema dividido por áreas de atuação
Elaborar planos de ações para atacar a causa,
organizando quem irá executar, como será
feito, quanto irá custar, etc.
Diagrama de Dispersão
Avaliar estatisticamente os pontos e variáveis
correlacionadas com o problema.
Fonte: Adaptado SOUZA et al., s/d p. 05
Fica evidente que as ferramentas de apoio estão contidas no “universo” DMAIC. E,
dentro de cada etapa, poderá ser utilizada qualquer ferramenta de apoio acerca das
necessidades requeridas, partindo de ferramentas da qualidade, de estatísticas, de pesquisa
operacional, etc.
3 METODOLOGIA
Este trabalho se denomina como um estudo de caso com abordagens qualiquantitativas, evidenciando os problemas que a empresa analisada está enfrentando e
comparar o cenário atual (produto corrente) versus a necessidade de melhoria e aplicar uma
proposta/solução de mudança.
Segundo Yin (1994, p.32), o estudo de caso “é uma investigação empírica que: a)
investiga um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real, especialmente
quando; b) os limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definidos ”. Ainda
segundo Yin (1994, p. 42), “é mais provável que a estratégia de estudo de caso seja
apropriada a questões do tipo ‘como’ e ‘por que’”.
O estudo foi desenvolvido em 6 etapas: (I) observar o problema in loco, para não gerar
dúvidas de como é o problema reclamado e/ou acontece; (II) analisar variáveis contribuintes
do problema (estudo); (III) estudar e propor solução para este problema; (IV) desenvolver
protótipos para validar o conceito; (V) implementar as ações de mudança; (VI) controlar e
comparar novo cenário (solução proposta) com o cenário anterior.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O estudo de caso iniciou-se pela solicitação da montadora em decorrência de
problemas relacionados às guarnições de borracha que cumprem o papel de vedação entre
conjunto door frame e vidro. E, para este, foi utilizado o six panel contendo todas as etapas do
DMAIC.
O six panel, (em português seis painéis) é um método utilizado para segmentar as
fases do DMAIC e apresentá-las de maneira mais clean, evitando incoerências e informações
desnecessárias ao conteúdo.
4.1 Definir
Como abertura da primeira etapa do DMAIC (definição do problema), realizou-se um
levantamento de todas as informações pertinentes ao problema, bem como histórico, origem,
tempo que acomete, etc. Quanto mais informações forem levantadas nesta etapa, maiores
serão as chances de encontrar a causa raiz e a solução do problema, tudo isso de forma rápida
e sem dispersões do foco. Na figura 2 abaixo é apresentado o primeiro painel da etapa
“Definir”.
Figura 2 – Etapa “definir” no Six Panel
Fonte: O autor
Nesta etapa, a montadora chama a atenção para os custos envolvidos relacionados à
troca de peças em garantia. E, não menos importante, a não solução do problema mesmo após
a troca, pois 50% dos chamados em campo são retornáveis para nova substituição de
componentes.
Com as premissas do problema definidas, a equipe multifuncional avançou para etapa
de medições.
4.2 Medir
Seguindo com a etapa de medição, foram identificadas variações no processo de
soldagem e estampagem. A baixa capabilidade do processo (CPK 0,95) contribui para
produção de portas com o canal de encaixe fora do especificado.
Em conversa com a montadora, foi salientado que estas variações são verdadeiras e
inviáveis de serem corrigidas devido ao custo de investimento. Para tal, se fazem necessárias
modificações no sistema de vedação, acarretando em um menor custo de implementação. Na
figura 3 abaixo é apresentada a etapa “Medir” com a identificações das variáveis que
contribuem para o problema.
Figura 3 – Etapa de “medir” no Six Panel
Fonte: O autor
Com as ressalvas já levantadas pela equipe como o dimensional da porta fora da
especificação, inviabilidade de correção do processo estampagem, etc., foi realizada a análise
e interpretação de todas variáveis selecionadas, onde o resultado irá apontar para a melhor
solução do problema, com menor impacto financeiro.
4.3 Analisar
Depois de realizadas as medições, a equipe moveu seus esforços para a etapa de
análise. Em virtude da carroçaria estar com tendência e/ou dimensões fora do especificado
(profundidade x canal de encaixe), a atual seção do perfil de canaleta não suporta a
movimentação do vidro até o fim de curso (stop), levando ao desencaixe do perfil (lábio
menor). Com a movimentação do vidro após este desencaixe, este irá empurrar toda a seção
superior da canaleta para o canal de encaixe, ocasionando o problema reclamado. Na figura 4
é demonstrada a análise do problema, de onde será apresentado um novo conceito para
eliminar o problema.
Figura 4 – Etapa de “analisar” no Six Panel
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Devido ao fato de a região do lábio menor não possuir um apoio na base do perfil (seta
vermelha), o problema de engolimento do lábio menor é demonstrado com o draft abaixo da
sobreposição do perfil no canal de encaixe. O vidro toca no fundo do canal, este último irá
levar todo conjunto de vedação para dentro do “U”, ocasionando o esmagamento da peça de
vedação.
Após estas análises, será apresentada na etapa de melhoria (improvement) uma nova
solução de geometria de perfil, evitando que o engolimento aconteça mesmo quando a
carroçaria tenha o dimensional acima do especificado, ou seja, profundidade maior que o
previsto em projeto.
4.4 Melhorar (Improvement)
Com as análises realizadas, a engenharia partiu para processo de estudo de um novo
conceito da seção do perfil da canaleta, o qual irá absorver as variações máximas permitidas
do canal de encaixe (profundidade), bem como suportar dimensional fora do especificado em
determinadas situações. A figura 5 apresenta toda a proposta de solução e comparação da
geometria atual versus nova geometria.
Figura 5 – Etapa de “melhorar” no Six Panel
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Ao comparar o design atual com o antigo, percebeu-se que não existia sustentação na
região da base da geometria. Apesar de não ser mandatório e não requisitado nas premissas
iniciais do projeto, este lábio poderia ter evitado os problemas que o cliente vem encontrando.
O lábio inferior (bottom lip) é atuante como efeito “mola” e, acrescentando o incremento de
dureza do lábio menor (círculo vermelho), conseguiu-se a resolução do problema. Na figura 6
é expandido o painel de melhorias para análises simulatórias (CAD/CAM e FEA).
Figura 6 – Simulação FEA
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Com as simulações concluídas, verificadas e validadas, o novo conceito foi
apresentado à montadora, a qual avaliou como eficaz a proposta e solicitou protótipos do novo
conceito. Estes protótipos tiveram 100% da eficácia confirmada e, com esta confirmação, o
processo de validação do novo design iniciou-se.
4.5 Controlar
Ao finalizar o ciclo DMAIC de mudanças, a equipe responsável pelo projeto analisa as
premissas iniciais solicitadas pela montadora, respondendo-as acerca da assertividade do
trabalho. Na figura 7 é reavaliada a primeira etapa (definição do problema e premissas) e são
respondidos os questionamentos da eficácia da implementação.
Figura 7 – Etapa de “controlar” no Six Panel
Fonte: O autor
Um ponto a ser mencionado é a variabilidade a que o processo se sujeita com a
utilização. Dependendo da condição severa de variação da profundidade, poderá apresentar
novamente a condição de engolimento do lábio. Tal condição, mesmo que remota, é possível
de acontecer e a montadora deverá estar ciente que, a partir destas variações, grandes
investimentos deverão ser feitos no processo de body para conter pontos fora da curva.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O artigo trouxe a temática da metodologia DMAIC e a importância da sua aplicação
na análise e solução de problemas. Com os resultados obtidos, a metodologia foi confirmada
como essencial e ímpar para o sucesso de análise coerente, a qual auxilia o estudo de uma
melhoria de produto, permitindo alcançar novos patamares de qualidade no setor automotivo.
O trabalho também contribuiu com a explanação da teoria da metodologia, auxiliando
a disseminar informações pesquisadas e pós-comprovadas com a aplicação prática.
Sobre os investimentos, foram necessários R$ 200.000,00 para construção dos novos
ferramentais. O processo levou cerca 6 meses para implementação, desde a análise do
problema até a aprovação da modificação pelo cliente (Set/2017). Como os gastos com
garantia eram na ordem de R$ 90.000,00/ano, o cenário de payback do capital investido é de
15 meses para retorno do montante. A vida útil do programa (carro) estende-se até 2022 e, ao
analisar a eficácia do investimento, temos um saldo positivo pois até 2020 já teremos
amortizado o ferramental e evitando 2 anos de custos de garantia (na ordem de R$
180.000,00).
Com relação ao estudo de caso sobre o uso do DMAIC, mesmo que aplicado ao setor
automotivo, nota-se que a metodologia é versátil e pode ser aplicada a qualquer segmento,
sobre qualquer aspecto de problema. Sua aplicação pode auxiliar desde um simples processo
manufatureiro de baixo custo até processos complexos com inúmeras variáveis e alto valor
agregado, com nível de prioridade crítica.
É capital salientar que o estudo propõe uma solução para o problema de variação do
dimensional da carroçaria, realizando uma intervenção e melhoria na contra peça (canaleta de
borracha). Entretanto, uma vez que o processo não atinja capabilidade requerida e novas
variações forem detectadas além do novo limite estabelecido, um novo estudo com o ciclo
DMAIC deverá ser iniciado para conter novos problemas.
O autor sugere, como pesquisas futuras, a aplicação do DMAIC na carroçaria e nas
etapas de estampagem de aço, como forma de conter as variabilidades do processo e evitar
que novos tipos de problemas apareçam. Tais pesquisas poderão auxiliar diversas empresas
devido à complexidade e às inúmeras variáveis/problemas que os processos de estamparia das
carroçarias atravessam.
DMAIC METHODOLOGY: automotive’s industry study of case
ABSTRACT
With constant changes on the automotive industry, the manufactures are engaged in
the quest for excellence in the manufacturing process, which translates to benefits such as:
improved competitiveness, improved brand image and lower costs. The use of quality tools is
essential in this process because they will ensure that the analysis and actions will be relevant.
And for this there is DMAIC: a methodology that allows to increase the efficiency of analyzes
and to propose better solutions of problems, meeting the needs of the organizations. In this
context, the case study was carried out in the automotive sector applying the DMAIC
methodology to a problem reported by the customer. The approach was necessary due
constant consumer complaints during the warranty period, generating wear for the carmaker's
image and higher parts replacement costs. Thus, the objective of this work was to apply the
DMAIC when analyzing a problem and proposes a robust action, in order to correct the
reported problem. The results obtained after the use of the methodology are shown in an
effective way, avoiding the problem, reducing warranty claims and increasing brand's
competitiveness.
Keywords: DMAIC. Continuous improvement. Automotive industry
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Ivo Pomarico Barbosa Souza*
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que permite aumentar a eficiência de análises e propor melhores soluções de problemas, indo
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realizado um estudo de caso no setor automotivo ao um problema relatado pelo cliente. A
abordagem se fez necessária devido às constantes reclamações de consumidores no período de
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Dessa forma, o objetivo desse trabalho buscou aplicar o DMAIC ao analisar um problema e
propor uma ação robusta, de forma a corrigir o problema relatado. Assim, os resultados
obtidos após o uso da metodologia se mostraram de forma eficaz, sanando o problema
relatado, diminuindo reclamações em garantia e aumento da competitividade da marca.
Palavras-chave: DMAIC. Melhoria contínua. Indústria automotiva
1 INTRODUÇÃO
Há, na indústria automotiva, uma preocupação com questões de qualidade de produto
e satisfação do consumidor. Tais máximas são consideradas chave para o sucesso de um
negócio e, quando problemas impactam diretamente essas duas questões, ações de melhorias
devem ser tomadas imediatamente para evitar custos desnecessários e desgaste de imagem.
* Graduado em engenharia elétrica pela PUCMINAS e pós-graduado em gerenciamento de projetos pela
FGV/UCI Irvine. E-mail: ivopomaricob@gmail.com.
** Professor orientador, especialista em Qualidade e Produtividade, mestrando em Engenharia de Produção,
Centro universitário do Sul de Minas Gerais – Unis, roger.rodrigues@unis.edu.br
Um modo de propor melhorias é utilizando a metodologia DMAIC: acrônimo de
definir, medir, analisar, melhorar/implementar e controlar (Define, Measure, Analyze,
Improve, Control). Esse tem como base a observação do problema (definir), coleta de dados
(medir), análises (analisar), implementação de ações (implementar) e controle do novo
cenário (controlar).
Apesar da metodologia já ser consagrada desde a década de 1980, o tema ainda é
bastante atual, salientando a importância de uma análise robusta e a implementação da ação
corretiva de modo efetivo. Portanto, a metodologia DMAIC define etapas a serem seguidas de
forma a encontrar a causa raiz e, consequentemente, propor a melhor solução para o problema
analisado.
O objetivo deste trabalho é apresentar a metodologia DMAIC e propor um estudo de
caso de um problema no setor automotivo. A principal contribuição deste estudo de caso é
mostrar a efetividade do DMAIC e aplicação de uma ação corretiva para o problema relatado.
Com abordagens quali-quantitativas, o artigo estrutura-se do seguinte modo: na seção
2 apresenta-se revisão da literatura relacionada à metodologia DMAIC, melhoria contínua e as
necessidades do setor automotivo. Na seção 3 demonstra-se o desenvolvimento da aplicação
da metodologia e resultados obtidos. Por fim, na seção 4 apresenta-se as considerações finais
e principais conclusões do autor.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Processos e problemas com qualidade
Ao mencionar que os processos inseridos dentro de uma indústria manufatureira
buscam o máximo aperfeiçoamento, eficiência e autonomia, é notório e indispensável
salientar que problemas de qualidade sempre estarão inseridos dentro destes. E, apesar da
busca pela máxima qualidade e excelência, é utópico considerar que uma indústria tem ou terá
zero defeitos em seus processos manufatureiros ao longo de sua vida, por mais ínfimo e
improvável que seja esse defeito.
As indústrias manufatureiras em questão, que trabalham sempre em caráter preventivo,
buscam eliminar todas as possibilidades e ocorrências desses defeitos. Esse trabalho de
prevenção ocorre, como exemplo, implementando soluções simples, como uma tabela de
conferência de códigos corretos para cada produto destinado. Também podem ser
implementadas soluções de última geração, como poka-yoke (dispositivos de detecção de
erro) automatizado, o qual detecta um produto com falha e realiza o descarte deste
automaticamente. Seja a solução simples ou complexa, o trabalho a ser realizado para a busca
do “zero defeito” é de caráter contínuo. E é dessa forma que surge a premissa de melhoria
contínua. (SOUZA, 2014)
2.2 Melhoria Contínua
O conceito de melhoria contínua funde-se com o surgimento da Revolução Industrial
no começo do século XX e com a história da reestruturação da indústria japonesa no pósguerra (1945). Schroeder e Robinson (1991) mencionam que o surgimento da melhoria
contínua data da Revolução Industrial, quando Eli Whitney defendeu a padronização na
produção, surgindo a intercambialidade das peças. Frederick Taylor e Frank Gilbreth
acrescentaram o uso de métodos científicos para otimizar a forma de produção.
Com os trabalhos levantados previamente por Taylor e Gilbreth no início do século
XX, os consultores em qualidade industrial Joseph Moses Juran e William Edwards Deming
aplicaram esses ensinamentos no Japão, aproveitando o cenário econômico deteriorado no
pós-guerra. Juran e Deming iniciaram um processo de treinamento e mudança cultural no
Japão, assumindo o movimento denominado Kaizen (YEN-TSANG et al., 2010).
A palavra Kaizen vem da união das palavras Kai (改) que significa mudança e Zen
(善) melhoria (YEN-TSANG et al., 2010 p. 02). Assim, o conceito da ideologia Kaizen,
segundo Savolainen (1999), pode ser definido como um sistema de ideias mais ou menos
estruturadas que desenvolvem entre si, formando uma ideologia de mudanças e de melhorias.
2.2.1 Seis Sigma
O processo de melhoria contínua é definido por Robbins (2006, p.421- 441) como
“uma corrida sem linha de chegada”. Inserido neste processo, está o método de Seis Sigma,
que é definido por Harry e Schroeder (2000, apud MELLO et al, 2005 p.02) como forma de
redesenhar o modelo de negócios, minimizando desperdícios, melhorando lucros e
aumentando satisfação com o cliente.
O Seis Sigma surgiu nos trabalhos desenvolvidos dentro da Motorola Inc. devido às
altas taxas de reclamações dos produtos e suas respectivas qualidades, o qual foi liderado pelo
engenheiro Bill Smith. Este, aplicou técnicas de padronização e contagem de defeitos dos
produtos que mais impactavam nas reclamações em garantia, definindo alvos e metas de
“ataque” na busca do zero defeito (MARÇOLA et al., 2011). O nome adotado por Bill (Seis
Sigma) se refere à letra grega “σ “ que, também, é adotada como a representação do desviopadrão de uma distribuição normal de valores ou medidas (CLETO, 2011). Complementando
o conceito acima, Riani (2006, p.46) afirma que o método Seis Sigma deve ser intolerante
com ineficiências, focando na expectativa dos clientes como pilar para melhoria dos padrões.
Para Pande et al. (2001, p. 21), os benefícios do Seis Sigma são: “gerar o sucesso
sustentado, determinar uma meta de desempenho para todos, intensificar o valor para os
clientes, acelerar a taxa de melhoria, promover a aprendizagem, executar mudança
estratégicas”.
Para conseguir a excelência no processo, utilizam-se inúmeras ferramentas gerenciais
de apoio, destacando-se o DMAIC como referência de abordagem para este estudo de caso.
2.3 DMAIC
Sobre o DMAIC e abordando a sua premissa, Cleto et al. (2011 p. 04) afirmam que a
metodologia segue um conjunto de etapas para que um grupo de trabalho possa realizar
análises e propor melhorias, ganhando confiança que o problema será efetivamente
solucionado.
Segundo Carvalho et al. (2012, p. 138), “o programa visa ao aperfeiçoamento do
processo por meio da seleção correta dos processos que possam ser melhorados e das pessoas
a serem treinadas para obter os resultados. O aperfeiçoamento do processo, denominado.
DMAIC, passa por cinco fases: definir, medir, analisar, aperfeiçoar e controlar”.
Relacionando com uma aplicação prática, a ferramenta do DMAIC consiste em focar
em um objeto de interesse de estudo, o problema relatado pelo cliente. A partir deste, “rodar”
o ciclo de etapas e buscar, de tal forma, a melhoria contínua. Neste contexto, as etapas do
ciclo DMAIC são definir, medir, analisar, melhorar (improve) e controlar.
2.3.1 Definir
A primeira fase do ciclo consiste em determinar e levantar quais reclamações,
incidências, quebras de qualidade, dentre outros, estão afetando o produto, processo ou
serviço. Segundo George (2003), a fase de definição consiste em um alinhamento das
informações e acordo entre as partes envolvidas sobre o que se deve realizar. Este
alinhamento deve constar, no mínimo, os limites da investigação do problema, índice de
satisfação e sucesso, lead time de implementação.
2.3.2 Medir
Nesta etapa, o time multifuncional envolvido estará observando e medindo resultados
do problema em questão relatado e definido na primeira etapa. É capital salientar a correta
medição e a confiabilidade dos dados. Uma vez gerados dados incorretos e/ou imprecisos, o
ciclo DMAIC não será encerrado e um novo retrabalho surgirá como resposta para o
problema não solucionado. George (2003) afirma que o ato de combinar os dados com
experiências realizadas é o que separa a verdadeira melhoria de um mero processo.
2.3.3 Analisar
Na terceira etapa do ciclo DMAIC, os dados coletados na fase anterior são submetidos
a estudos estatísticos e provas simuladas. O uso de softwares como o MINITAB® é
imprescindível para reproduzir o modo de falha. Simulações e experiências (como D.O.E –
experimentação de design ou condições) são aplicadas com sucesso nesta etapa de
investigação. Segundo Carvalho et al. (2012), a equipe Seis Sigma utiliza de ferramentas
estatísticas para identificar as prováveis causas para o modo de falha.
2.3.4 Melhorar (improve)
A 4ª e penúltima etapa, consiste em aplicar as ações de melhorias elaboradas com base
nas observações, análises e medições feitas nas etapas anteriores. Esta é, talvez, a etapa mais
importante por necessitar do trabalho em conjunto de toda equipe e da confiabilidade dos
dados obtidos nos processos anteriores. Carvalho et al. (2012) afirmam que todos os dados
coletados e analisados deverão ser transformados em melhorias no processo. A interação, as
pessoas que analisam e as executoras são cruciais para um bom desempenho.
2.3.5 Controlar
Com as ações implementadas, resta a última etapa para fechar o ciclo DMAIC com
toda a documentação do processo de melhoria, experimentação e avaliação da eficácia.
Segundo George (2003), o objetivo da fase de controle é garantir que todos os ganhos
sejam preservados, até que novos conhecimentos e dados possam demonstrar que existem
maneiras mais eficazes de melhorar o processo. A execução bem feita das fases anteriores é
crucial para o encerramento do ciclo DMAIC. Na figura 1 abaixo é apresentado o ciclo
DMAIC e suas cinco etapas de iterações.
Figura 1 - Ciclo DMAIC
Fonte: Adaptado de AGUIAR, (2006, p. 207)
Para uma análise mais efetiva do ciclo DMAIC, é capital a utilização de ferramentas
de qualidade, gestão e análises sistêmicas. A utilização destas aprimora a assertividade das
análises e evitam resultados inesperados, como exemplo, variáveis desconhecidas ou não
controladas inseridas no processo.
2.4 A indústria automobilística
De acordo com Rotta e Bueno (s/d, p. 01-02), “a indústria automobilística mundial é
constituída de dois grandes complexos responsáveis pela produção de veículos automotivos:
as montadoras e os fornecedores de autopeças”. Os mesmos autores ainda classificam o setor,
em relação às suas características, a concorrência elevada, presença das empresas em diversos
mercados e desverticalização ao longo prazo.
Segundo Itacarambi (2012), o setor automotivo e a produção de carros é o que melhor
representa a evolução da civilização moderna, o qual moldou um novo estilo de vida,
agregando a facilidade da mobilidade urbana. Itacarambi menciona, ainda, a força e a
representatividade da indústria automobilística, sendo responsável pelo consumo de 15% do
total do aço produzido. Destaca-se, também, o consumo de materiais mais nobres, como o
alumínio (5%), vidros e petroquímicos (derivados de plásticos, com 7%).
O segmento automotivo pode, então, ser classificado como um dos mais dinâmicos da
indústria transformadora. Todo esse dinamismo considerando as devidas particularidades do
setor (produção puxada, sazonalidade, agências reguladoras, etc.) acarreta em diversas
mudanças de produtos, que necessitam atender ao mercado.
2.3.5 DMAIC na indústria automobilística
A indústria automobilística está entre as pioneiras com o uso do DMAIC para
melhorar seus processos, devido aos diversos centros de estudos nesta temática. Com a busca
pela excelência na fabricação e a aplicação de programas de melhoria contínua, o ciclo
DMAIC na indústria automobilística combina, ainda, o uso de técnicas e ferramentas que
enriquecem e eliminam diversas variáveis, além de aumentar a taxa assertiva das análises e da
proposta de solução. O quadro 1 abaixo demonstra algumas ferramentas que são combinadas
com o DMAIC na indústria automobilística.
Quadro 1 - Exemplo ferramentas
Ferramentas de Apoio ao DMAIC
Diagrama de Ishikawa
5W2H
Finalidade
Identificar todas as possíveis causas do
problema dividido por áreas de atuação
Elaborar planos de ações para atacar a causa,
organizando quem irá executar, como será
feito, quanto irá custar, etc.
Diagrama de Dispersão
Avaliar estatisticamente os pontos e variáveis
correlacionadas com o problema.
Fonte: Adaptado SOUZA et al., s/d p. 05
Fica evidente que as ferramentas de apoio estão contidas no “universo” DMAIC. E,
dentro de cada etapa, poderá ser utilizada qualquer ferramenta de apoio acerca das
necessidades requeridas, partindo de ferramentas da qualidade, de estatísticas, de pesquisa
operacional, etc.
3 METODOLOGIA
Este trabalho se denomina como um estudo de caso com abordagens qualiquantitativas, evidenciando os problemas que a empresa analisada está enfrentando e
comparar o cenário atual (produto corrente) versus a necessidade de melhoria e aplicar uma
proposta/solução de mudança.
Segundo Yin (1994, p.32), o estudo de caso “é uma investigação empírica que: a)
investiga um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real, especialmente
quando; b) os limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definidos ”. Ainda
segundo Yin (1994, p. 42), “é mais provável que a estratégia de estudo de caso seja
apropriada a questões do tipo ‘como’ e ‘por que’”.
O estudo foi desenvolvido em 6 etapas: (I) observar o problema in loco, para não gerar
dúvidas de como é o problema reclamado e/ou acontece; (II) analisar variáveis contribuintes
do problema (estudo); (III) estudar e propor solução para este problema; (IV) desenvolver
protótipos para validar o conceito; (V) implementar as ações de mudança; (VI) controlar e
comparar novo cenário (solução proposta) com o cenário anterior.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O estudo de caso iniciou-se pela solicitação da montadora em decorrência de
problemas relacionados às guarnições de borracha que cumprem o papel de vedação entre
conjunto door frame e vidro. E, para este, foi utilizado o six panel contendo todas as etapas do
DMAIC.
O six panel, (em português seis painéis) é um método utilizado para segmentar as
fases do DMAIC e apresentá-las de maneira mais clean, evitando incoerências e informações
desnecessárias ao conteúdo.
4.1 Definir
Como abertura da primeira etapa do DMAIC (definição do problema), realizou-se um
levantamento de todas as informações pertinentes ao problema, bem como histórico, origem,
tempo que acomete, etc. Quanto mais informações forem levantadas nesta etapa, maiores
serão as chances de encontrar a causa raiz e a solução do problema, tudo isso de forma rápida
e sem dispersões do foco. Na figura 2 abaixo é apresentado o primeiro painel da etapa
“Definir”.
Figura 2 – Etapa “definir” no Six Panel
Fonte: O autor
Nesta etapa, a montadora chama a atenção para os custos envolvidos relacionados à
troca de peças em garantia. E, não menos importante, a não solução do problema mesmo após
a troca, pois 50% dos chamados em campo são retornáveis para nova substituição de
componentes.
Com as premissas do problema definidas, a equipe multifuncional avançou para etapa
de medições.
4.2 Medir
Seguindo com a etapa de medição, foram identificadas variações no processo de
soldagem e estampagem. A baixa capabilidade do processo (CPK 0,95) contribui para
produção de portas com o canal de encaixe fora do especificado.
Em conversa com a montadora, foi salientado que estas variações são verdadeiras e
inviáveis de serem corrigidas devido ao custo de investimento. Para tal, se fazem necessárias
modificações no sistema de vedação, acarretando em um menor custo de implementação. Na
figura 3 abaixo é apresentada a etapa “Medir” com a identificações das variáveis que
contribuem para o problema.
Figura 3 – Etapa de “medir” no Six Panel
Fonte: O autor
Com as ressalvas já levantadas pela equipe como o dimensional da porta fora da
especificação, inviabilidade de correção do processo estampagem, etc., foi realizada a análise
e interpretação de todas variáveis selecionadas, onde o resultado irá apontar para a melhor
solução do problema, com menor impacto financeiro.
4.3 Analisar
Depois de realizadas as medições, a equipe moveu seus esforços para a etapa de
análise. Em virtude da carroçaria estar com tendência e/ou dimensões fora do especificado
(profundidade x canal de encaixe), a atual seção do perfil de canaleta não suporta a
movimentação do vidro até o fim de curso (stop), levando ao desencaixe do perfil (lábio
menor). Com a movimentação do vidro após este desencaixe, este irá empurrar toda a seção
superior da canaleta para o canal de encaixe, ocasionando o problema reclamado. Na figura 4
é demonstrada a análise do problema, de onde será apresentado um novo conceito para
eliminar o problema.
Figura 4 – Etapa de “analisar” no Six Panel
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Devido ao fato de a região do lábio menor não possuir um apoio na base do perfil (seta
vermelha), o problema de engolimento do lábio menor é demonstrado com o draft abaixo da
sobreposição do perfil no canal de encaixe. O vidro toca no fundo do canal, este último irá
levar todo conjunto de vedação para dentro do “U”, ocasionando o esmagamento da peça de
vedação.
Após estas análises, será apresentada na etapa de melhoria (improvement) uma nova
solução de geometria de perfil, evitando que o engolimento aconteça mesmo quando a
carroçaria tenha o dimensional acima do especificado, ou seja, profundidade maior que o
previsto em projeto.
4.4 Melhorar (Improvement)
Com as análises realizadas, a engenharia partiu para processo de estudo de um novo
conceito da seção do perfil da canaleta, o qual irá absorver as variações máximas permitidas
do canal de encaixe (profundidade), bem como suportar dimensional fora do especificado em
determinadas situações. A figura 5 apresenta toda a proposta de solução e comparação da
geometria atual versus nova geometria.
Figura 5 – Etapa de “melhorar” no Six Panel
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Ao comparar o design atual com o antigo, percebeu-se que não existia sustentação na
região da base da geometria. Apesar de não ser mandatório e não requisitado nas premissas
iniciais do projeto, este lábio poderia ter evitado os problemas que o cliente vem encontrando.
O lábio inferior (bottom lip) é atuante como efeito “mola” e, acrescentando o incremento de
dureza do lábio menor (círculo vermelho), conseguiu-se a resolução do problema. Na figura 6
é expandido o painel de melhorias para análises simulatórias (CAD/CAM e FEA).
Figura 6 – Simulação FEA
Fonte: Software MSC® Marc® - O autor
Com as simulações concluídas, verificadas e validadas, o novo conceito foi
apresentado à montadora, a qual avaliou como eficaz a proposta e solicitou protótipos do novo
conceito. Estes protótipos tiveram 100% da eficácia confirmada e, com esta confirmação, o
processo de validação do novo design iniciou-se.
4.5 Controlar
Ao finalizar o ciclo DMAIC de mudanças, a equipe responsável pelo projeto analisa as
premissas iniciais solicitadas pela montadora, respondendo-as acerca da assertividade do
trabalho. Na figura 7 é reavaliada a primeira etapa (definição do problema e premissas) e são
respondidos os questionamentos da eficácia da implementação.
Figura 7 – Etapa de “controlar” no Six Panel
Fonte: O autor
Um ponto a ser mencionado é a variabilidade a que o processo se sujeita com a
utilização. Dependendo da condição severa de variação da profundidade, poderá apresentar
novamente a condição de engolimento do lábio. Tal condição, mesmo que remota, é possível
de acontecer e a montadora deverá estar ciente que, a partir destas variações, grandes
investimentos deverão ser feitos no processo de body para conter pontos fora da curva.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O artigo trouxe a temática da metodologia DMAIC e a importância da sua aplicação
na análise e solução de problemas. Com os resultados obtidos, a metodologia foi confirmada
como essencial e ímpar para o sucesso de análise coerente, a qual auxilia o estudo de uma
melhoria de produto, permitindo alcançar novos patamares de qualidade no setor automotivo.
O trabalho também contribuiu com a explanação da teoria da metodologia, auxiliando
a disseminar informações pesquisadas e pós-comprovadas com a aplicação prática.
Sobre os investimentos, foram necessários R$ 200.000,00 para construção dos novos
ferramentais. O processo levou cerca 6 meses para implementação, desde a análise do
problema até a aprovação da modificação pelo cliente (Set/2017). Como os gastos com
garantia eram na ordem de R$ 90.000,00/ano, o cenário de payback do capital investido é de
15 meses para retorno do montante. A vida útil do programa (carro) estende-se até 2022 e, ao
analisar a eficácia do investimento, temos um saldo positivo pois até 2020 já teremos
amortizado o ferramental e evitando 2 anos de custos de garantia (na ordem de R$
180.000,00).
Com relação ao estudo de caso sobre o uso do DMAIC, mesmo que aplicado ao setor
automotivo, nota-se que a metodologia é versátil e pode ser aplicada a qualquer segmento,
sobre qualquer aspecto de problema. Sua aplicação pode auxiliar desde um simples processo
manufatureiro de baixo custo até processos complexos com inúmeras variáveis e alto valor
agregado, com nível de prioridade crítica.
É capital salientar que o estudo propõe uma solução para o problema de variação do
dimensional da carroçaria, realizando uma intervenção e melhoria na contra peça (canaleta de
borracha). Entretanto, uma vez que o processo não atinja capabilidade requerida e novas
variações forem detectadas além do novo limite estabelecido, um novo estudo com o ciclo
DMAIC deverá ser iniciado para conter novos problemas.
O autor sugere, como pesquisas futuras, a aplicação do DMAIC na carroçaria e nas
etapas de estampagem de aço, como forma de conter as variabilidades do processo e evitar
que novos tipos de problemas apareçam. Tais pesquisas poderão auxiliar diversas empresas
devido à complexidade e às inúmeras variáveis/problemas que os processos de estamparia das
carroçarias atravessam.
DMAIC METHODOLOGY: automotive’s industry study of case
ABSTRACT
With constant changes on the automotive industry, the manufactures are engaged in
the quest for excellence in the manufacturing process, which translates to benefits such as:
improved competitiveness, improved brand image and lower costs. The use of quality tools is
essential in this process because they will ensure that the analysis and actions will be relevant.
And for this there is DMAIC: a methodology that allows to increase the efficiency of analyzes
and to propose better solutions of problems, meeting the needs of the organizations. In this
context, the case study was carried out in the automotive sector applying the DMAIC
methodology to a problem reported by the customer. The approach was necessary due
constant consumer complaints during the warranty period, generating wear for the carmaker's
image and higher parts replacement costs. Thus, the objective of this work was to apply the
DMAIC when analyzing a problem and proposes a robust action, in order to correct the
reported problem. The results obtained after the use of the methodology are shown in an
effective way, avoiding the problem, reducing warranty claims and increasing brand's
competitiveness.
Keywords: DMAIC. Continuous improvement. Automotive industry
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