Tese mestrado fmea e qualidade - fernandes, Notas de estudo de Engenharia Industrial

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

JOSÉ MÁRCIO RAMOS FERNANDES

PROPOSIÇÃO DE ABORDAGEM INTEGRADA DE MÉTODOS DA

QUALIDADE BASEADA NO FMEA

CURITIBA

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JOSÉ MÁRCIO RAMOS FERNANDES

PROPOSIÇÃO DE ABORDAGEM INTEGRADA DE MÉTODOS DA QUALIDADE

BASEADA NO FMEA

Dissertação apresentada como requisito parcial para a obtenção de grau de Mestre em Engenharia de Produção e Sistemas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de produção e Sistemas, Pontifícia Universidade Católica do Paraná.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Giroto Rebelato

CURITIBA

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Dedico este trabalho:

Aos meus pais, José Araides e Maria Helena pelo eterno incentivo e apoio. A minha noiva Juliane pelo suporte e atenção.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço:

• A empresa Robert Bosch Ltd , que apoio e viabilizou a realização deste trabalho;
• Ao meu orientador, Prof. Dr. Marcelo Giroto Rebelato, por me direcionar e suportar em todos os momentos necessários;
• Aos colegas de trabalho da área de Métodos e Ferramentas da Qualidade que contribuíram com ricas idéias e realizações que apoiaram o conteúdo deste trabalho;
• A todos que, direta ou indiretamente, colaboraram para a realização deste trabalho.

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RESUMO

Aos longos dos anos as organizações evoluíram tornando-se sistemas complexos. Nestes sistemas a execução eficaz de cada uma das atividades ou processos não garante a eficácia do sistema, torna-se assim necessário garantir e atuar nas inter-relações e interfaces dos processos. Os mais recentes Sistemas de Gestão da Qualidade têm como diretrizes a visão sistêmica e integração dos processos, porém a problemática tratada nesta dissertação é que os métodos da qualidade que suportam estes novos sistemas ainda são os mesmos, e assim sendo, não garantem nem facilitam a visão sistêmica e integração. Adicionalmente destaca-se a problemática da falta de foco preventivo nos atuais Sistemas de Gestão da Qualidade causada pela falta ou uso deficiente de métodos focados na prevenção, como por exemplo, o FMEA. Neste trabalho de pesquisa são descritos os principais métodos que suportam os atuais Sistemas de Gestão da Qualidade, e é analisada criticamente sua atual aplicação, apontando falhas e dificuldades em relação a sua integração com outros métodos e em relação ao foco preventivo. Com base na análise dos métodos da Gestão da Qualidade desenvolveu-se nesta dissertação de mestrado uma proposição de abordagem integrada de métodos da qualidade baseada no FMEA. Esta abordagem integrada propicia um entendimento mais claro das inter-relações entre os métodos e garante que estas aconteçam naturalmente. Como conseqüência positiva da integração observou-se o surgimento de novas características e funcionalidades não existentes ou não possíveis em cada um dos métodos de forma isolada. Verificou-se que a utilização do método FMEA para a integração dos demais propiciou uma característica essencialmente preventiva a proposição. Por fim conclui-se que esta abordagem integrada de métodos da qualidade baseada no FMEA é uma alternativa viável para organização que buscam a excelência na Gestão da Qualidade e objetivem zero defeito.

Palavras-chave: Sistema de Gestão da Qualidade; FMEA; QFD; Ferramentas e Métodos da Qualidade.

Áreas de conhecimento: Engenharia de Produção; Engenharia da Qualidade.

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ABSTRACT

During the last years organizations have developed becoming complex systems. On these complex systems the efficiency on the execution of each activity or process doesn’t result necessarily on the system efficiency. Based on this conclusion, is important a system that work on the interfaces and interactions of the process. The most recent Quality Management Systems have, as directives, the systems thinking and process integration approach, but the problematic that is consider on this research is the lack of evolution on the methods of the new Quality Systems causing difficulties to assure the system integration and interactions. Additionally is included the lack of preventive focus on the actual Quality Management systems caused by the misuse of preventive quality methods, as the FMEA. On this research the main methods that support the actual Quality Management System are described and its application is analyzed, considering failures and difficulties related to the integration with other methods and related to the preventive focus. Based on the analyses of the actual Quality Management System methods it is proposed an integrate approach of the quality methods based on the FMEA. This new integrated approach allows a clear understanding of the inter-relations and assures that they will occur naturally. As a positive consequence of the integration new characteristics and functionalities were observed, those were not possible on each of the methods alone. The use of the FMEA method for the integration has provided an essential preventive characteristic for this proposition. Finally was possible to conclude that this integrated approach based on the FMEA for the quality methods is a reasonable way for organization that seek for excellence on Quality Management and has a goal for zero defects.

Keywords: Quality Management System; FMEA; QFD; Quality tools and methods.

Knowledge areas: Production Engineering and Quality Engineering.

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 - 4.3 Método de Plano de controle na abordagem proposta............................. - 4.4 Métodos de Inspeções, Auditorias e CEP na abordagem proposta - 4.5 Metodologia de solução de problemas na abordagem proposta - 4.6 Comparativo entre a abordagem atual e proposta 

• 5 EXEMPLO FICTÍCIO DE APLICAÇÃO DA ABORDAGEM PROPOSTA - 5.1 Planejamento da Qualidade ..................................................................... - 5.2 Controle da Qualidade ............................................................................. - 5.3 Resumo das estratégias adotadas e resultados esperados.....................
• 6 CONCLUSÕES..................................................................................................
• 7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS - 7.1 Aplicação prática da abordagem integrativa proposta............................
  • proposta............................................................................................................... 7.2 Desenvolvimento de software para suporte a aplicação da abordagem
• REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................
• Figura 1.1: Evolução da Gestão da Qualidade............................................................ LISTA DE FIGURAS
• Figura 2.1: Representação de processo
• Figura 2.2: Etapas do Planejamento da Qualidade...................................................
• Figura 2.3: Representação simplificado do método QFD..........................................
• Figura 2.4: Exemplo de aplicação do QFD................................................................
• Figura 2.5: Representação do processo QFD...........................................................
• Figura 2.6: Exemplo de formulário FMEA
• Figura 2.7: Aplicação do FMEA nas fases do planejamento da qualidade
• Figura 2.8: Representação do processo FMEA
• Figura 2.9: Matriz para avaliação da severidade.......................................................
• Figura 2.10: Fluxograma do Controle da Qualidade
• Figura 2.11: Representação do processo do Plano de Controle...............................
• Figura 2.12: Representação do processo de Inspeções
• Figura 2.13: Histograma............................................................................................
• Figura 2.14: Run-chart ..............................................................................................
• Figura 2.15: Gráfico de controle................................................................................
• Figura 2.16: Representação do processo CEP
• Figura 2.17: Representação do processo Metodologia de Solução de Problemas
• Figura 3.1: Inter-relação QFD / FMEA.......................................................................
• Figura 3.2: Inter-relação FMEA / PQP.......................................................................
• Figura 3.3: Inter-relação Inspeções e CEP / FMEA
• Figura 3.4: Inter-relação FMEA / Metodologia de Solução de Problemas.................
• Figura 3.5: Inter-relações no atual Sistema de Gestão da Qualidade.......................
• Figura 4.1: Entradas e saídas do planejamento e controle da Qualidade
• Figura 4.2: Relações de Causa e Efeito para tratar a expectativa do cliente
• Figura 4.3: Avaliação de riscos através da definição de modos de falha
• Figura 4.4: Retro-alimentação do Planejamento e Controle da Qualidade
• Figura 4.5: Representação da abordagem proposta.................................................
• Figura 4.6: Integração dos processos na abordagem proposta
  • ........................................................................................................................... Figura 4.7: Desdobramento dos requisitos nas etapas de planejamento da qualidade
• Figura 4.8: Inter-relação FMEA e QFD......................................................................
• Figura 4.10: Representação das modificações na abordagem tradicional xii
• Figura 4.11: Representação das técnicas da qualidade na abordagem proposta.....
• Figura 5.1: Lâmpada incandescente .........................................................................
• Figura 5.2: Estrutura de componentes ......................................................................
• Figura 5.3: Matriz de correlação Expectativa do cliente x Requisitos do Sistema.....
• Figura 5.4: Abordagem proposta para avaliação de riscos
• Figura 5.5: Matriz de correlação Requisitos do Sistema x Requisitos do Projeto
• Figura 5.6: Matriz de correlação Requisitos do Projeto x Requisitos do processo....
• Figura 5.7: Matriz de correlação Requisitos do Projeto x Requisitos do processo....
• Figura 5.8: FMEA de Processo na abordagem tradicional
• Figura 5.9: Avaliação de riscos no processo conforme abordagem proposta
• Figura 5.10: Relação dos requisitos do projeto com etapas do processo
  • proposta ............................................................................................................. Figura 5.11: Ligação dos dados de inspeções, auditorias e CEP na abordagem
• Figura 5.12: Metodologia de solução de problemas na abordagem proposta...........
• Tabela 5.1: Tabela de severidade............................................................................. LISTA DE TABELAS
• Tabela 5.2: Tabela de Correlações ...........................................................................
• Tabela 5.3: Tabela de Ocorrência.............................................................................
• Tabela 5.4: Tabela de Detecção ...............................................................................
• Tabela 5.5: Abordagem tradicional para o FMEA .....................................................
• Tabela 5.6: Plano de controle ...................................................................................
• Tabela 5.7: Árvore de falhas .....................................................................................
• Tabela 5.8: Árvore de falhas invertida.......................................................................
• Tabela 5.9: Aplicação tradicional da metodologia de solução de problemas 8D.......
• Tabela 5.10: Estratégias adotadas e resultados esperados......................................
• Tabela 5.11: Estratégias adotadas e resultados esperados - continuação

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1 INTRODUÇÃO

Qualidade, um conceito para o qual se encontram diversas definições. Por exemplo, segundo Crosby (1990) qualidade significa conformidade com os requisitos, já para Deming, citado pela ABCQ (1996), qualidade é controle estatístico do processo (redução de variabilidade) e finalmente para Juran (2000) qualidade é a adaptabilidade ao uso. Uma forma de tratar o conceito de qualidade de maneira mais ampla seria definindo-a como a capacidade de atender às expectativas das partes interessadas. Quando se trata de um produto ou serviço as expectativas normalmente são em relação à conformidade com requisitos e a adaptabilidade ao uso, onde as principais partes interessadas são normalmente os clientes. Assim, neste contexto qualidade está diretamente relacionada à atender aos requisitos dos clientes. Quando se trata de um processo, por exemplo, um processo produtivo, as expectativas são normalmente em relação ao atendimento à metas e objetivos específicos do processo, por exemplo, baixos níveis de rejeitos, retrabalhos e reaproveitamentos, neste caso as principais partes interessados são os responsáveis pelo processo. Neste outro contexto qualidade está diretamente relacionada à atender às metas e objetivos especificados pelos responsáveis pelo processo. O conceito de qualidade como capacidade de atender às expectativas das partes interessadas pode ainda ser estendido à diversas outras situações. Qualidade é um conceito atemporal, sempre esteve presente na civilização, porém, as abordagens em relação à qualidade mudaram muito ao longo do tempo. Algumas das mais significativas mudanças em relação à qualidade iniciaram à partir da revolução industrial. Conforme descrito por Juran (2000), a revolução industrial trouxe a mudança do sistema de produção artesanal, na qual cada artesão experiente executava todas as tarefas e entregava o produto pronto, para a produção industrial, na qual as tarefas foram divididas e cada operário executava com alta produtividade uma tarefa específica. Na revolução industrial o foco era produção em massa a baixo custo, com isto os operários já não tinham mais contato com o cliente final e produziam com base em padrões definidos, assim a qualidade ficava sob a responsabilidade de um supervisor. Produtos com montagens de peças necessitavam que estas fossem intercambiáveis, aumentando assim a necessidade de qualidade nos mesmos. Além

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a) Como meio de buscar redução de custos e melhoria contínua; b) Como uma caixa de ferramentas e técnicas; c) De forma mais ampla como uma iniciativa de qualidade que abrange diversos outros conceitos. Com base nos autores citados, nota-se que de tempos em tempos surgem novas iniciativas em relação à qualidade, algumas realmente trazendo conceitos novos e outras somente reciclando, adaptando ou reorganizando conceitos já existentes. Na Figura 1.1 pode-se observar a evolução da Gestão da Qualidade graficamente representada por Fasser e Brettner (2002). Para os pesquisadores na área da qualidade uma questão pertinente é qual deveria ser a próxima iniciativa em relação à qualidade que atenda as demandas do mercado e das organizações.

FIGURA 1.1: EVOLUÇÃO DA GESTÃO DA QUALIDADE

Operador

Supervisor

Inspeção

Controle estatístico daqualidade

Controle da qualidadetotal TQC

Zero defeito

Controle estatístico doprocesso

Melhoria contínua

Gestão da qualidadetotal TQM

1900 1918 1937 1960 1980 2000

Seis Sigma

Reengenharia

?

Evolução

FONTE: ADAPTADO DE FASSER E BRETTNER (2002, P. 285)

Esta dissertação traz como tema a integração dos métodos do Sistema de Gestão da Qualidade.

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1.1 Formulação do problema da pesquisa

A gestão da qualidade vem passando por diversas mudanças ao longo das últimas décadas, várias iniciativas foram propostas. Conforme citado por Kubiak (2003), cada uma delas traz abordagens diferenciadas em relação à qualidade. Os mais recentes Sistemas de Gestão da Qualidade trazem como ponto fundamental à abordagem por processos e visão sistêmica, como, por exemplo, a ISO 9000:2000 que cita que a organização deve ser gerenciada como um conjunto de processos inter-relacionados. Outros exemplos são os modelos de excelência, como o brasileiro Prêmio Nacional da Qualidade (PNQ), o americano Malcom Baldrige e o europeu EFQM, que são a evolução da TQM e apresentam como princípios à visão sistêmica e abordagem por processos. Mesmo objetivando a visão sistêmica a grande maioria dos Sistemas de Gestão da Qualidade ainda é formada por um conjunto de requisitos específicos, como, por exemplo, a ISO 9000:2000. Visando atender a cada um destes requisitos foi necessária a criação de métodos ou ferramentas da qualidade, como, por exemplo, a Análise de Modos e Efeitos de Falhas, FMEA. Vistos no Sistema de Gestão da Qualidade, cada um destes métodos apresenta entradas e saídas específicas e estão inter-relacionados. Conforme citado por Benson (1991) muitas organizações aplicam diversos métodos e ferramentas da qualidade, porém a chave é como olhar cada uma delas em foco e ao mesmo tempo visualizar o todo e entender como elas podem trabalhar em harmonia. Em suma, a problemática em relação à integração dos processos do Sistema da Qualidade tratada nesta dissertação é que, apesar da abordagem sistêmica e integração serem objetivadas pelos mais recentes Sistemas de Gestão da Qualidade, ainda não se têm métodos que garantam ou facilitem a visão sistêmica e integração. Adicionalmente destaca-se a problemática da falta de foco preventivo nos atuais Sistemas de Gestão da Qualidade. Muitos Sistemas de Gestão da Qualidade utilizam- se de métodos preventivos como FMEA e CEP, contudo em sua maioria focam ainda na atuação corretiva em relação à qualidade, onde o principal fator para a tomada de ação ainda é a falta de qualidade e não a prevenção desta. Em sistemas de gestão com foco corretivo atua-se no problema do momento e não nos riscos potenciais de eventuais problemas. Desta forma, o sistema perde eficiência devido à má utilização dos recursos.

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Nesta pesquisa foram abordados os métodos da qualidade mais utilizados e conhecidos, especialmente na industria aeronáutica e automobilística, os quais são citados abaixo: a) Desdobramento da Função Qualidade (QFD) b) Análise de Modo e Efeito de Falha (FMEA) c) Plano de Controle (PQP) d) Controle Estatístico de Processo (CEP) e) Inspeções e Auditoria de Produto f) Métodos de solução de problemas

1.3 Metodologia de pesquisa

Conforme citado por Silva e Menezes (2001) as pesquisas podem ser classificadas de diversas maneiras:

1. Pela natureza, em básica ou aplicada. Sendo o trabalho em questão uma pesquisa aplicada, pois os conhecimentos gerados são de possível aplicação em um problema prático.
2. De acordo com a forma de abordagem, em quantitativa ou qualitativa. A abordagem qualitativa é a mais adequada para o trabalho em questão, pois as avaliações e discussões são subjetivas e baseadas na interpretação de fenômenos.
3. Pelos seus objetivos, em exploratória, descritiva ou explicativa. O objetivo da dissertação é exploratório, pois visa analisar os atuais métodos da gestão da qualidade, conhecer suas particularidades, seus conceitos e inter-relações e assim propor hipóteses para que estes sejam otimizados.
4. Em relação aos procedimentos técnicos, a pesquisa pode ser bibliográfica, documental, experimental, levantamento, estudo de caso, expost-facto , pesquisa-ação e pesquisa participante. Devido ao seu caráter exploratório a dissertação será baseada somente em pesquisa bibliográfica. Baseado nas proposições das etapas de pesquisa de Gil (2002) e de Silva e Menezes (2001) foram definidas as etapas necessárias para esta pesquisa, sendo elas: a) Escolha do tema b) Levantamento bibliográfico preliminar c) Estudo preliminar do tema

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d) Formulação do problema e) Definição da metodologia de pesquisa f) Definição dos tópicos da pesquisa g) Levantamento bibliográfico h) Fichamento e leitura analítica i) Leitura interpretativa j) Conclusões parciais k) Redação da dissertação l) Conclusões finais

A seguir estas etapas serão detalhadas.

a) Escolha do tema Segundo Gil (2002) o tema escolhido deve ser do interesse do estudante e o mesmo deve ter bons conhecimentos prévios na área de estudo, assim foi escolhido o tema da pesquisa em questão. b) Levantamento bibliográfico preliminar Conforme Silva e Menezes (2001) é importante nesta fase determinar o estado da arte do tema em questão, ou seja, estudar os principais autores e avaliar quais aspectos já foram abordados. Nesta etapa foram estudados os principais autores da área e analisados principalmente os textos mais recentes sobre o tema, como por exemplo, artigos, revistas e publicações. A literatura atualmente disponível sobre o tema é ampla, porém cada método do Sistema de Gestão da Qualidade é tratado normalmente de forma isolada. Poucos autores tratam de temas similares a proposta desta dissertação. c) Estudo preliminar do tema Com base no levantamento bibliográfico foram levantados os possíveis problemas relacionados ao tema, visando assim criar uma base sólida de alternativas para a formulação do problema. d) Formulação do problema Na etapa de estudo preliminar do tema foram analisadas diversas problemáticas dentro da área de Gestão da Qualidade, e para a formulação do problema escolheu-se a mais significativa e a que trouxesse as melhores aplicações práticas futuras. Assim foi escolhida a problemática relacionada à falta de integração entre os diversos