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Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia de Produção. Implantação do Lean Six Sigma em um grupo de escavadeiras.

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  • 1. UNIVERSIDADE DE ITAÚNA FACULDADE DE ENGENHARIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MAIZA DE OLIVEIRA VIEIRA VILAÇA MARCOS VINÍCIUS ANTUNES MELLINA CHAVES DUARTE TRABALHO DE CURSO Implementação do Projeto Lean Seis Sigma: estudo de caso em escavadeiras R9100 de uma mineração Itaúna - MG 2013
  • 2. UNIVERSIDADE DE ITAÚNA FACULDADE DE ENGENHARIA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MAIZA DE OLIVEIRA VIEIRA VILAÇA MARCOS VINÍCIUS ANTUNES MELLINA CHAVES DUARTE TRABALHO DE CURSO Implementação do Projeto Lean Seis Sigma: estudo de caso em escavadeiras R9100 de uma mineração Trabalho de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro de Produção no curso de Engenharia de Produção da Faculdade de Engenharia da Universidade de Itaúna. Orientador: Alecir Silva Co-orientador: Eng. Elifas Levi da Silva Itaúna - MG 2013
  • 3. UNIVERSIDADE DE ITAÚNA FACULDADE DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MAIZA DE OLIVEIRA VIEIRA VILAÇA MARCOS VINÍCIUS ANTUNES MELLINA CHAVES DUARTE TRABALHO DE CURSO Implementação do Projeto Lean Seis Sigma: estudo de caso em escavadeiras R9100 de uma mineração Trabalho de Curso apresentado ao Curso de Engenharia de Produção como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro de Produção. Este trabalho foi julgado adequado para obtenção da aprovação na disciplina Trabalho de Curso do Curso de Engenharia de Produção da Faculdade de Engenharia da Universidade de Itaúna. Banca ___________________________________________________________________ Professor orientador e membro da banca: Alecir Silva ___________________________________________________________________ Professor examinador: Ms. Fernando César Franco Aluno(s) __________________________________________________________________ Maiza de Oliveira Vieira Vilaça __________________________________________________________________ Marcos Vinícius Antunes __________________________________________________________________ Mellina Chaves Duarte Data____/______/_____
  • 4. TERMO DE RESPONSABILIDADE DE AUTORIA Nome do aluno: Maiza de Oliveira Vieira Vilaça CIU 52789 Nome do aluno: Marcos Vinicius Antunes CIU 52792 Nome do aluno: Mellina Chaves Duarte CIU 51033 Curso: Engenharia de Produção Turno: noturno Período: 9º Declaramos que estamos cientes de que, nos termos da Lei de Direitos Autorais 9.610/98, reproduzir integralmente um texto, mesmo indicando a fonte, mas sem a autorização do autor, pode constituir crime de violação de direitos autorais. Da mesma forma é considerado “utilização indevida” e/ou “plágio”, os seguintes casos: 1)Inclusão de texto cuja autoria de terceiros não esteja claramente identificada. 2)Texto supostamente produzido pelo aluno, mas que se trata de texto adaptado em parte ou totalmente. 3)Texto produzido por terceiros sob encomenda do aluno mediante pagamento (ou não) de honorários profissionais, que não citem a autoria e não tenham sido autorizados em casos especiais pelo orientador; 4)Texto já previamente preparado sem que tenha havido participação do professor orientador na sua produção durante o processo ou que não tenha sido levado ao conhecimento do mesmo. 5)Texto supostamente produzido pelo aluno sem que ele consiga responder perguntas acerca do tema, ou sem que ele consiga elucidar seu conteúdo de forma sistemática, seja em parte ou na sua totalidade. Dessa forma, declaramos ser de nossa inteira responsabilidade a autoria do texto referente ao Trabalho de Curso e trabalho acadêmico realizado na disciplina Trabalho de Curso de Engenharia de Produção da Universidade de Itaúna. Itaúna, / / . Ass. .............................................................. (Maiza de Oliveira Vieira Vilaça) Ass. .............................................................. (Marcos Vinícius Antunes) Ass. .............................................................. (Melina Chaves Duarte)
  • 5. Agradecemos a Deus, quando, mesmo desacreditados e perdidos nos nossos objetivos, ideias ou como pessoas, fez com que vivenciássemos a graça de nos formar. Aos nossos pais e mães por todo amor, carinho e dedicação. Por terem contribuído para chegarmos até aqui. Aos nossos irmãos (ãs) por acreditarem em nossa capacidade de realizar o sonho de formarmos em Engenharia de Produção. Aos amigos e professores que participaram e contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho. Aos amigos da Mineração Usiminas e LIEBHERR pelo apoio durante a realização deste trabalho.
  • 6. “Algumas pessoas acham que foco significa dizer sim para a coisa em que você irá se focar. Mas não é nada disso. Significa dizer não às centenas de outras boas ideias que existem.” Steve Jobs
  • 7. RESUMO Um dos maiores desafios das organizações hoje, com um mercado altamente competitivo, é atingir um alto índice de qualidade e produtividade. Para isso, são utilizados métodos de melhoria contínua. O Lean Seis Sigma é considerado uma das metodologias mais eficazes para melhoria de desempenho através da eliminação de desperdícios e das causas de falhas do processo produtivo, além de sua simplicidade para ser implementada. O trabalho consiste na implementação da metodologia Lean Seis Sigma em um grupo de quatro escavadeiras LIEBHERR, modelo R9100, na mineração Usiminas, com objetivo de aumentar sua disponibilidade física através da utilização de ferramentas, estudos e análises estatísticas. Com essa implementação foi possível alcançar diversos benefícios para a empresa como aumento na produção, já que uma escavadeira do grupo, parada, gera uma enorme perda de produtividade, e pode provocar atrasos na entrega dos pedidos dos clientes, além disso, foram estabelecidas rotinas de manutenção efetivas, de modo a evitar quebras inesperadas; e finalmente, foi atingida a meta de disponibilidade física que foi previamente definida em oitenta e oito por cento. Palavras-chave: Melhoria contínua. Seis Sigmas. Produtividade. Disponibilidade.
  • 8. ABSTRACT One of the biggest challenges of organizations nowadays, in a highly competitive market, is to reach a high level of quality and productivity. In order to do that, they use methods of continuous improvement. Lean Six Sigma is considered one of best methodologies to improve the performance by eliminating the waste and the causes of failures of the production process, besides its simplicity to be implemented. This consists of the implementation of the methodology Lean Six Sigma in a group of four excavators LIEBHERR, model R9100, at Usiminas mining, with the purpose of increasing its physical availability by utilizing tools, studies and statistics analysis. By doing so, they were able to reach many benefits to the business, such as the increased production. Otherwise they would face an enormous loss of productivity, and even delays delivering their clients’ orders, in case one of the excavators in that group wasn’t working, besides they were established effective maintenance routines, avoiding unexpected breakdowns, and finally they reached the physical availability goal, which is previously defined in eighty eight per cent. Keywords: Continuous improvement. Six Sigma. Productivity. Availability.
  • 9. LISTAS DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1 - Benefícios da redução de desperdícios................................................................24 FIGURA 2 - Curva de Gauss - Distribuição normal ................................................................26 FIGURA 3 - Processo com característica seis sigma estável ...................................................29 FIGURA 4 - Processo seis sigma no longo prazo ....................................................................30 FIGURA 5 - Capacidade e ppm para longo e curto prazo........................................................30 FIGURA 6 - Ciclo DMAIC......................................................................................................34 FIGURA 7 - Roteiro Lean Seis Sigma.....................................................................................36 FIGURA 8 - Indicadores utilizados na manutenção.................................................................37 FIGURA 9 - Identificação das CTQ.........................................................................................38 FIGURA 10 - Elementos básicos do processo .........................................................................39 FIGURA 11 - Capacidade do Processo....................................................................................41 FIGURA 12 - Forma da distribuição........................................................................................42 FIGURA 13 - Diagrama de Pareto - relação 20/80 ..................................................................43 FIGURA 14 - Espinha dorsal ...................................................................................................43 FIGURA 15 - Ramos principais...............................................................................................44 FIGURA 16 - Inclusão das causas............................................................................................44 FIGURA 17 - Gráfico Box-Plot................................................................................................45 FIGURA 18 - Gráfico de controle............................................................................................49 FIGURA 19 - Seleção de gráfico de controle...........................................................................49 FIGURA 20 - Localização das Minas ......................................................................................58 FIGURA 21 - Processo de carregamento .................................................................................59 FIGURA 22 - Vista das bancadas de lavra...............................................................................60 FIGURA 23 - Fluxograma do processo de lavra......................................................................60 FIGURA 24 - ESC27................................................................................................................63 FIGURA 25 - Dimensões do equipamento...............................................................................63 FIGURA 26 - Sistemas a serem mostrados..............................................................................64 FIGURA 27 - Motor diesel LIEBHERR D9512 ......................................................................65 FIGURA 28 - Controle do motor .............................................................................................65 FIGURA 29 - Chave de segurança e display............................................................................66 FIGURA 30 - Bombas Hidráulicas ..........................................................................................66 FIGURA 31 - Sistema de lubrificação - LINCOLN.................................................................67 FIGURA 32 - Esteira da escavadeira R9100............................................................................68
  • 10. FIGURA 33 - SIPOC - importação de peças............................................................................72 FIGURA 34 - SIPOC - contrato de manutenção......................................................................72 FIGURA 35 - SIPOC - conhecimento da manutenção.............................................................73 FIGURA 36 - SIPOC - inspeção preventiva ............................................................................73 FIGURA 37 - Mapa de processo - manutenção .......................................................................74 FIGURA 38 - Mapa de processo - contrato..............................................................................75 FIGURA 39 - Diagrama de causa e efeito................................................................................76 FIGURA 40 - Matriz esforço e impacto...................................................................................77 FIGURA 41 - Lubrificação automática não funciona ..............................................................78 FIGURA 42 - Cilindro de elevação lado direito com vazamento ............................................79 FIGURA 43 - Quebra do motor de giro ...................................................................................79 FIGURA 44 - Falhas nos motores............................................................................................80 FIGURA 45 - Troca do filtro Racor.........................................................................................81 FIGURA 46 - Módulo do motor...............................................................................................81 FIGURA 47 - Capabilidade Inicial...........................................................................................82 FIGURA 48 - Capabilidade depois do projeto.........................................................................83
  • 11. LISTAS DE QUADROS QUADRO 1 - Principais personagens da estratégia seis sigma ...............................................31 QUADRO 2 - Características complementares do seis sigma e Lean......................................35 QUADRO 3 - Formulário FMEA.............................................................................................47
  • 12. LISTAS DE GRÁFICOS GRÁFICO 1 - Disponibilidade física das escavadeiras R9100...............................................52 GRÁFICO 2 - Box-Plot R9100 antes do projeto.....................................................................61 GRÁFICO 3 - MTBF x MTTR ...............................................................................................62 GRÁFICO 4 - Disponibilidade das escavadeiras R9100 ........................................................68 GRÁFICO 5 - DF das escavadeiras R9100.............................................................................69 GRÁFICO 6 - Perda de DF das escavadeiras R9100 ..............................................................69 GRÁFICO 7 - Frequência de parada das escavadeiras............................................................70 GRÁFICO 8 - Perfil de perda - Sistema elétrico.....................................................................70 GRÁFICO 9 - DF das escavadeiras 2012................................................................................84 GRÁFICO 10 - Box-Plot depois do projeto ............................................................................85 GRÁFICO 11 - MTTR x MTBF 2012 ....................................................................................86 GRÁFICO 12 - Disponibilidade Física 2013 ..........................................................................86
  • 13. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS Cp - Capabilidade para um ótimo desempenho Cpk - Capabilidade para um processo do dia-a-dia CTQ - Característica críticas para a qualidade DF - Disponibilidade Física DFSS - Design For Six Sigma DMAIC - Define, Measure, Analyse, Improve, Control DPMO - Defeitos por milhão de oportunidades Eq. - Equação ESC24 - escavadeira 24 ESC25 - escavadeira 25 ESC26 - escavadeira 26 ESC27 - escavadeira 27 FAEN - Faculdade de Engenharia FMEA - Failure mode and effect analysis FPS - Ferramenta de Penetração no Solo ID - Indicadores de desempenho ITM - Instalação de tratamento de minério JIT - Just in Time KPI - Key Performance Indicator LIE - Limite inferior de especificação LSE - Limite superior de especificação MG - Minas Gerais MTBF - Mean Time Between Failures MTTR - Mean Time To Repair p. - página PDCA - Planejar Fazer Controlar Agir QFD - Quality Function Deployment ROM - Run Of Mine SIPOC - Suppliers Inputs, Process, Outputs, Customer TC - Trabalho de curso
  • 14. LISTA DE SÍMBOLOS ∑ - somatório µ - taxa de reparo λ - taxa de falhas % - por cento σ - sigma < - menor ≤ - menor igual ≥ - maior igual X - média N - quantidade de números no conjunto de dados n - tamanho da amostra R - amplitude s - desvio padrão > - maior X - suposta causa do problema t - tonelada m³ - metros cúbicos mm - milímetros ft - foot in - inch m - metros bar - unidade de pressão Zst - índice de curto prazo equivalente ao nível sigma Zlt - índice de longo prazo Zshift - desvio da média do processo ao longo do tempo (1,5) ppm - partes por milhão
  • 15. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................... 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................................ 18 2.1 Evolução da Manutenção................................................................................................. 18 2.1.1 Primeira Geração ......................................................................................................... 18 2.1.2 Segunda Geração ......................................................................................................... 18 2.1.3 Terceira Geração.......................................................................................................... 19 2.1.4 Quarta Geração............................................................................................................ 19 2.2 Tipos de Manutenção....................................................................................................... 19 2.2.1 Manutenção Corretiva ................................................................................................. 20 2.2.2 Manutenção Preventiva ............................................................................................... 20 2.2.3 Manutenção Preditiva.................................................................................................. 21 2.2.4 Manutenção Detectiva ................................................................................................. 21 2.2.5 Engenharia de Manutenção ......................................................................................... 21 2.3 Indicadores de manutenção ............................................................................................. 21 2.3.1 Disponibilidade física.................................................................................................. 22 2.3.2 MTTR – Mean Time To Repair................................................................................... 23 2.3.3 MTBF – Mean Time Between failures ........................................................................ 23 2.4 Lean Manufacturing .................................................................................................... 24 2.5 Seis Sigma ................................................................................................................... 26 2.5.1 Definição ..................................................................................................................... 26 2.5.2 Utilização da constante 1,5 no cálculo do nível seis sigma......................................... 28 2.5.3 Equipe Seis Sigma....................................................................................................... 31 2.5.4 Etapas da Metodologia Seis Sigma ............................................................................. 32 2.6 Lean Six Sigma............................................................................................................ 35 2.7 Implantação do Lean Six Sigma .................................................................................. 36 2.7.1 Definir.......................................................................................................................... 36 2.7.2 Medir ........................................................................................................................... 39 2.7.3 Analisar........................................................................................................................ 46 2.7.4 Melhorar ...................................................................................................................... 47 2.7.5 Controlar...................................................................................................................... 48 3 PROBLEMA, PROPOSTA, OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA............................................ 50 3.1 Descrição do problema................................................................................................ 50 3.2 Descrição da proposta.................................................................................................. 50 3.3 Objetivos principal e secundário ................................................................................. 50 3.4 Justificativa.................................................................................................................. 51 4 METODOLOGIA.................................................................................................................... 54 4.1 Natureza da Pesquisa................................................................................................... 54 4.2 Forma de abordagem ................................................................................................... 54 4.3 Objetivos da pesquisa.................................................................................................. 55 4.4 Procedimentos da pesquisa.......................................................................................... 55 4.5 Fonte dos dados ........................................................................................................... 55 4.6 O universo ................................................................................................................... 56 4.7 O tamanho da amostra................................................................................................. 56 4.8 O período de estudos ................................................................................................... 56 4.9 Forma de análise e interpretação dos dados ................................................................ 56 4.10 Forma de apresentação dos resultados......................................................................... 56 5 DESENVOLVIMENTO.......................................................................................................... 57
  • 16. 5.1 Apresentação da empresa ............................................................................................ 57 5.1.1 Processo de operação................................................................................................... 59 5.2 Escolha da equipe Lean Six Sigma.............................................................................. 60 5.3 Escolha do equipamento.............................................................................................. 61 5.3.1 Descrição do equipamento........................................................................................... 62 5.4 Identificação dos sistemas e suas principais funções .................................................. 64 5.5 Disponibilidade física das escavadeiras R9100........................................................... 68 5.6 Indicadores ou KPI’s ................................................................................................... 71 5.7 SIPOC.......................................................................................................................... 71 5.8 Mapa de Processo........................................................................................................ 74 5.9 Diagrama Causa e Efeito............................................................................................. 75 5.10 Matriz Esforço e Impacto ............................................................................................ 76 5.11 FMEA.......................................................................................................................... 77 5.12 Visita à fábrica da Liebherr ......................................................................................... 78 5.13 Cálculo da Capabilidade Inicial................................................................................... 82 5.14 Análise dos resultados ................................................................................................. 84 6 CONCLUSÃO......................................................................................................................... 88 REFERÊNCIAS .............................................................................................................................. 90 ANEXO A – Matriz Causa e Efeito ................................................................................................ 93 ANEXO B – FMEA Lubrificação automática ................................................................................ 96
  • 17. 16 1 INTRODUÇÃO O crescimento da economia torna necessário o comprometimento das empresas com a melhoria contínua dos processos e produtos. As ineficiências e desempenhos abaixo do esperado não podem ser repassados aos clientes, sejam eles externos ou internos, o que torna necessário a efetiva implantação de sistemas de gestão. No segmento da mineração, a implantação de novas formas de gestão pode resultar em uma maior satisfação do cliente. Uma nova forma de gestão é capaz de fazer com que o equipamento falhe menos, aumentando sua disponibilidade para operação, o que gera satisfação para o cliente. O problema apresentado pelas escavadeiras é a baixa disponibilidade física devido ao grande tempo para reparo do equipamento por falta de peças em estoque, grande número de recalls, quebras antes do esperado. O equipamento é novo no mercado e há grande quantidade de recalls. O objetivo deste trabalho é aumentar a disponibilidade física de um grupo de quatro escavadeiras LIEBHERR, modelo R9100, de uma mineração através da implementação do projeto Lean Seis Sigma, melhorando a imagem da gerência de manutenção junto aos clientes internos através do domínio da manutenção dos equipamentos do grupo. O Lean Seis Sigma aproveita os pontos fortes das metodologias Seis Sigma e Lean Manufacturing. O Seis Sigma busca reduzir a variabilidade do processo, diminuindo as falhas e erros, o Lean Manufacturing buscar reduzir desperdícios como: tempo, custos e espaço. O Lean Seis Sigma é um Seis Sigma enxuto. O resultado deste trabalho terá grande importância para a empresa, pois otimizará o processo de manutenção deste grupo de equipamentos. A indisponibilidade deste grupo de escavadeiras R9100 acarreta grandes perdas na produção devido à extensa capacidade de produção do equipamento. Como resultado deste trabalho espera-se: - aumentar a disponibilidade física desses equipamentos;
  • 18. 17 - estabelecer uma rotina efetiva de manutenção; - realizar um planejamento de componentes, evitando quebras inesperadas; - melhorar a interface entre a manutenção, suprimentos e empresas contratadas. Este trabalho está divido em quatro partes: na primeira parte, apresenta-se o referencial bibliográfico, com a revisão teórica dos temas e ferramentas que foram utilizadas no desenvolvimento do trabalho. A segunda parte trata da descrição do problema e contexto do problema a ser resolvido. A terceira parte explica a metodologia a ser utilizada durante o trabalho. A quarta parte trata do desenvolvimento do trabalho, e aplicações das ferramentas do Lean Seis Sigma e, finalizando, apresenta-se a conclusão do trabalho.
  • 19. 18 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Esta referência bibliográfica visa compreensões teóricas e técnicas para a implementação do Projeto Lean Seis Sigma em um grupo de equipamentos críticos. Neste capítulo, são fornecidos conhecimentos básicos sobre a evolução da Manutenção, políticas de Manutenção, objetivos e aplicações do Lean Seis Sgima e métodos para implantação do Lean Seis Sigma. 2.1 Evolução da Manutenção Segundo Kardec e Nascif (2009), a manutenção tem passado por grandes mudanças, devido à fatores como: elevada quantidade e diversificação dos equipamentos a serem mantidos, projetos muito complexos, novas técnicas de manutenção e novos focos sobre a responsabilidade da manutenção. A manutenção pode ser dividida em quatro gerações. Segundo Siqueira (2005, p. 4) “cada geração é caracterizada por um estágio diferente de evolução tecnológica dos meios de produção, e pela introdução de novos conceitos e paradigmas nas atividades de manutenção.” 2.1.1 Primeira Geração De acordo com Kardec e Nascif (2009), na Primeira Geração, que aconteceu no período anterior à Segunda Guerra Mundial, a indústria era pouco mecanizada, os equipamentos eram simples. A produção não era prioridade e o reparo só era realizado quando necessário. Sobre as atividades de Manutenção, Siqueira (2005, p. 5) afirma que “na forma planejada, praticamente inesxistia, limitando-se a tarefas preventivas de serviço, tais como limpeza e lubrificação de máquinas, e tarefas corretivas para reparação de falhas.” 2.1.2 Segunda Geração Na Segunda geração teve início durante a Segunda Guerra Mundial, quando, a necessidade de produção em maior escala forçou o aumento da mecanização e da complexidade das instalações. A demanda por todo tipo de produtos aumentou evidenciando a necessidade de uma maior dsponibilidade. “Isto levou à idéia de que falhas dos equipamentos poderiam e deveriam ser evitadas, o que resultou no conceito da manutenção preventiva” (KARDEC e NASCIF, 2009, p. 2).
  • 20. 19 Segundo Siqueira (2005), durante a Segunda Geração houve falta de mão-de-obra especializada, o que implicou num elevado custo para correção das falhas. Maior disponibilidade e vida útil a um baixo custo passou a ser um objetivo nas indústrias. 2.1.3 Terceira Geração De acordo com Siqueira (2005), na Terceira Geração, que teve início em 1970 e durou até o ano 2000, era utilizados sistemas just-in-time e pequenas paradas na produção podiam parar a produção da fábrica. Sendo assim, além da disponibilidade, confiabilidade e vida útil, passaram a ser exigidas também qualidade e garantia de desempenho dos produtos. Aumentou a preocupação com os danos que, cada vez mais, as falhas apresentadas pelos equipamentos provocavam no meio ambiente e na segurança. Cada vez mais, as falhas provocam sérias consequências na segurança e no meio ambiente, em um momento em que os padrões de exigências nessas áreas começaram a aumentar rapidamente. As exigências ligadas às condições de segurança e de meio ambiente foram de tal forma se consolidando que se as plantas não atendessem aos padrões estabelecidos eram impedidas de funcionar. (KARDEC e NASCIF, 2009, p. 3) 2.1.4 Quarta Geração Segundo Kardec e Nascif (2009), a quarta geração teve início no ano 2000 e dura até os dias atuais. Afirmam também que a maior justificativa da existência da manutenção é a garantia da disponibilidade, confiabilidade e manutenabilidade. A manutenção passa a ter como desafio minimizar falhas prematuras, intervindo cada vez menos na planta ou equipamento, utilizando, para isso, cada vez mais a manutenção preditiva e o monitoramento de condições do processo. Kardec e Nascif (2009, p. 4) ainda afirmam que “novos projetos devem privilegiar os aspectos de confiabilidade, disponibilidade e Custo do Ciclo de Vida da instalação [...] privelegia a interação entre as áreas de engenharia, manutenção e operação.” 2.2 Tipos de Manutenção Kardec e Nascif (2009) afirmam que o tipo de manutenção é determinado pela maneira pela qual ocorre a intervenção nos equipamentos ou instalações.
  • 21. 20 2.2.1 Manutenção Corretiva Segundo Kardec e Nascif (2009, p. 38) a “manutenção corretiva é a atuação para a correção da falha ou do desempenho menor do que o esperado”. A manutenção corretiva pode ser realizada devido ao desempenho deficiente do equipamento ou à ocorrência de falhas. Para Kardec e Nascif (2009) a manutenção corretiva visa corrigir e restaurar o funcionamento do equipamento, e pode ser divida em corretiva não planejada e corretiva planejada. 2.2.1.1 Manutenção Corretiva Não Planejada De acordo com Kardec e Nascif (2009), a manutenção corretiva não planejada pode ser chamada também de manutenção emergencial. Ela ocorre quando a falha já ocorreu, não há tempo para preparar o serviço. Esse tipo de manutenção implica em altos custos, pois, além do material gasto para reparo há também o custo de uma parada de produção não esperada. 2.2.1.2 Manutenção Corretiva Planejada Kardec e Nascif (2009) afirmam que a manutenção corretiva planejada é realizada por decisão gerencial para corrigir a deficiência no desempenho do equipamento. O trabalho planejado é mais barato e mais seguro. Através da manutenção planejada pode-se adequar os interesses da manutenção com os interesses da produção, providenciar mão-de-obra e recursos necessários e planejar a segurança do pessoal e dos equipamentos. 2.2.2 Manutenção Preventiva Segundo Kardec e Nascif (2009), a manutenção preventiva visa evitar ou reduzir a falha ou deficiência no desempenho do equipamento, segue um plano previamente estabelecido com base em intervalos definidos de tempo. A periodicidade do equipamento pode ser fornecida pelo fabricante e varia de equipamento para equipamento: Como nem sempre os fabricantes fornecem dados precisos para a adoção nos planos de manutenção preventiva, além das condições operacionais e ambientais influírem de modo significativo na expectativa de degradação dos equipamentos, a definição de periodicidade e substituição deve ser estipulada para cada instalação ou no máximo plantas similares operando em condições também similares. (KARDEC e NASCIF, 2009, p. 42)
  • 22. 21 Para Kardec e Nascif (2009), a manutenção preventiva apesar de proporcionar o gerenciamento das atividades e recursos, promove a parada do equipamento ou instalação para realização da manutenção. 2.2.3 Manutenção Preditiva De acordo com Kardec e Nascif (2009, p. 45) a manutenção preditiva visa prevenir falhas através do monitoramento das condições e fazer a intervenção para correção quando necessário, “permitindo a operação contínua do equipamento pelo maior tempo possível” Kardec e Nascif (2009) afirmam que este tipo de monitoramento permite a programação do serviço e tomada de decições relacionadas à produção, além de reduzir falhas graves e não esperadas. Quando a intervenção ocorre, é realizada a manutenção corretiva planejada. 2.2.4 Manutenção Detectiva “Manutenção Detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção, comando e controle, buscando detectar FALHAS OCULTAS ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção” (KARDEC e NASCIF, 2009, p. 47) Segundo Kardec e Nascif (2009), neste tipo de manutenção são realizadas tarefas para verificar se o sistema está desempenhando suas funções corretamente. Identificam-se falhas ocultas e é possível garantir maior confiabilidade. 2.2.5 Engenharia de Manutenção Para Kardec e Nascif (2009), a engenharia de manutenção procura consolidar a rotina e implantar melhorias, entre as funções da engenharia de manutenção está: aumentar a confiabilidade e disponibilidade; melhorar a manutenabilidade; solucionar problemas tecnológicos; realizar análise de falhas e estudos; elaborar planos de manutenção e de inspeção e acompanhar os indicadores de manutenção. 2.3 Indicadores de manutenção Segundo Kardec e Nascif (2009), os indicadores são medidas ou dados numéricos sobre o processo que se quer controlar. Os indicadores de manutenção permitem gerenciar a
  • 23. 22 manutenção de modo eficaz, levando em conta os objetivos estratégicos da empresa. Os indicadores de manutenção são extremamente importantes para o planejamento da gestão de manutenção e devem acompanhar a performance de manutenção nos processos principais. Dentre os indicadores de manutenção, podem-se citar a disponibilidade física, MTTR (Mean Time To Repair) e MTBF (Mean Time Between Failures). 2.3.1 Disponibilidade física Disponibilidade, do inglês Availability, é conceituada por Siqueira (2005) como sendo o tempo em que o equipamento, sistema ou instalação está disponível para operar ou em condições de produzir. Para melhor caracterizar disponibilidade, que é o principal objetivo da manutenção, é importante conceituar algumas variáveis importantes:  Tempo total é o tempo que o equipamento poderia ficar disponível para operação;  Tempo de funcionamento é a parcela do tempo total em que a instalação ou e equipamento estava em funcionamento;  Tempo de não funcionamento é a parcela do tempo total em que a instalação, embora disponível, não foi utilizada pela produção e ficou parada. Segundo Siqueira (2005), disponibilidade física – DF é a relação entre o tempo em que o equipamento ou instalação ficou disponível para produzir em relação ao tempo total. É dada pela Eq. (1): Tempos disponíveis para a produção Tempos disponíveis para a produção + Tempos em manutenção DF     (1) Onde: ∑ Tempos disponíveis para a produção é a soma de todos os tempos em que o equipamento está disponível para a produção. ∑ Tempos em manutenção é a soma de todos os tempos em que o equipamento está em manutenção.
  • 24. 23 2.3.2 MTTR – Mean Time To Repair Conforme Kardec e Nascif (2009), este indicador aponta o tempo gasto pela equipe de manutenção para reparar e disponibilizar o equipamento para a produção. Quanto menor for o valor do MTTR melhor é para a gestão de manutenção. Segundo Kardec e Nascif (2009), o MTTR depende da facilidade do equipamento para ser mantido, da capacitação do profissional que fará a intervenção e da característica de organização do planejamento de manutenção. O MTTR pode ser definido pela Eq. (2): 1 MTTR =  (2) Onde: µ é a taxa de reparos, que pode ser definida pela Eq. (3): número de reparos efetuados tempo total de reparo da unidade   (3) Onde: Número de reparos efetuados é a soma de todos os reparos realizados. Tempo total de reparo da unidade é a soma do tempo gasto em cada reparo. 2.3.3 MTBF – Mean Time Between failures Segundo Kardec e Nascif (2009), o tempo médio entre falhas, do inglês Mean Time Between Failures – MTBF, é a quantidade de tempo que ocorre entre as falhas. Quanto menor for o valor do MTBF mais ações serão necessárias para melhorar a manutenção. Kardec e Nascif (2009) afirmam que o MTBF é o inverso da taxa de falhas, de acordo com a Eq. (4): 1 MTBF   (4) Onde: λ é a taxa de falhas, que pode ser definida pela Eq. (5): número de falhas número de horas em operação   (5)
  • 25. 24 2.4 Lean Manufacturing O Lean Manufacturing busca eliminar desperdícios, e traz vários benefícios para a empresa conforme mostra a figura 1. Teve sua origem na década de 50: As origens do Lean Manufacturing remontam ao Sistema Toyota de Produção (também conhecido como Produção Just-in-Time). O executivo da Toyota Taiichi Ohno iniciou, na década de 50, a criação e implantação de um sistema de produção cujo principal foco era a identificação e a posterior eliminação de desperdícios, com o objetivo de reduzir custos e aumentar a qualidade e a velocidade de entrega do produto aos clientes. (WERKEMA, 2006, p. 15) FIGURA 1 - Benefícios da redução de desperdícios Fonte: Werkema, 2006, p. 15 O objetivo de eliminar desperdício é também enfatizado pelo Kanban. Sua utilização mostra imediatamente o que é desperdício, e permite um estudo criativo e propostas de melhorias. Na planta de produção, o Kanban é uma força poderosa para reduzir mão-de-obra e estoques, eliminar produtos defeituosos, e impedir a recorrência de panes. (OHNO, 1997, p. 48). Um dos pilares necessários à sustentação do Sistema Toyota é o Just in time – JIT, que, de acordo com OHNO (1997) significa que, em um processo de fluxo, as partes corretas necessárias à montagem alcançam a linha de montagem no momento em que são necessários e somente na quantidade necessária. Uma empresa que estabeleça esse fluxo integralmente pode chegar ao estoque zero. Segundo Ohno (1997), outra base do Sistema Toyota de Produção é a autonomação (também conhecido como Jidoka), que difere da automação por apresentar o toque humano. A
  • 26. 25 autonomação também muda o significado da gestão. Não é necessário um operador enquanto a máquina estiver funcionando normalmente. Apenas quando a máquina pára devido a uma situação anormal é que ela recebe atenção humana. Como resultado, um trabalhador pode atender diversas máquinas, tornando possível reduzir o número de operadores e aumentar a eficiência da produção. De acordo com Shingo (1996), Inspeção sucessiva, auto-inspeção e inspeção na fonte podem ser todas alcançadas através do uso de métodos Poka-yoke. O Poka-yoke possibilita a inspeção 100% através do controle físico ou mecânico. Shingo (1996) afirma que há duas maneiras nas quais Poka-yoke pode ser usado para corrigir erros:  Método de controle – quando o Poka-yoke é ativado, a máquina ou a linha de processamento pára, de forma que o problema pode ser corrigido.  Método de advertência – quando o Poka-yoke é ativado, um alarme soa, ou uma luz sinaliza, visando alertar o trabalhador. Shingo (1996) ainda afirma que há três tipos de Poka-yoke de controle:  Método de contato – identifica os defeitos em virtude da existência ou não de contato entre o dispositivo e alguma característica ligada à forma ou dimensão do produto. (Algumas vezes são introduzidas deliberadamente pequenas mudanças na dimensão ou formato produto, de forma que os defeitos sejam facilmente identificáveis). São também utilizadas diferenças de cor, técnicas nelas baseadas são consideradas extensões do método de contato.  Método de conjunto – determina se um dado número de atividades previstas são executadas.  Método das etapas – determina se são seguidos os estágios ou operações estabelecidos por um dado procedimento. Conforme Shingo (1996), o dispositivo Poka-yoke em si não é um sistema de inspeção, mas um método de detectar defeitos ou erros que pode ser usado para satisfazer uma determinada função de inspeção. A inspeção é o objetivo, o Poka-yoke é simplesmente o método.
  • 27. 26 2.5 Seis Sigma A metodologia Seis Sigma está se consolidando no mundo dos negócios e possibilitando grandes conquistas às empresas, um método que se concentra na diminuição ou eliminação da incidência de erros, defeitos e falhas em um processo. A metodologia Seis Sigma visa também reduzir a variabilidade do processo Smith e Adams (2000, apud WATSON, 2001). Ela pode ser aplicada na maioria dos setores da atividade econômica. Alcançar o Seis Sigma significa reduzir defeitos, erros e falhas aproximando de zero e atingir a quase perfeição no desempenho dos processos. A metodologia associa um rigoroso enfoque estatístico a um arsenal de ferramentas que são empregadas com o objetivo de caracterizar as fontes da variabilidade para demonstrar como esse conhecimento pode controlar e aperfeiçoar os resultados do processo, Smith e Adams apud (WATSON, 2001). 2.5.1 Definição Segundo Rotondaro et al. (2010), Seis Sigma é uma estratégia gerencial de mudanças para acelerar o aprimoramento de processos, produtos e serviços. O termo sigma mede a capacidade do processo em trabalhar livre de falhas. Quando falamos de Seis Sigma, significa redução na variação do resultado entregue aos clientes numa taxa de 3,4 falhas por milhão ou 99,99966% de perfeição. A figura 2 mostra a curva de distribuição normal. FIGURA 2 - Curva de Gauss - Distribuição normal Fonte: Rotondaro et al. (2010) De acordo com Rotondaro et al. (2010), o termo Seis Sigma possui vários significados: 1) Como métrica, Seis Sigma (6 σ) é utilizado para medir o desempenho e a variabilidade dos processos. Os estatísticos utilizam a letra grega Sigma (σ) para expressar o desvio padrão
  • 28. 27 relativo a uma população. Quanto maior o valor de Sigma, melhor é o desempenho do processo. Utilizar Sigma nesse contexto facilita a comparação da qualidade de diferentes produtos, serviços e processos. A competitividade da maioria das empresas está situada entre três a quatro Sigma. Existem muitas empresas que funcionam nessa faixa. Sigma se torna exponencial quando traduzida em defeitos por milhão de oportunidades (DPMO). Um desempenho perto de um Sigma (1σ) mostra que o processo produz mais defeitos do que bons resultados. Seis sigma significa, na realidade, um desempenho que se situa (em termos da qualidade) muito perto da perfeição. Sigma se traduz normalmente em índices de capabilidade (Cp é capabilidade para um ótimo desempenho e Cpk que é capabilidade para um desempenho no mundo do dia a dia). 2) Seis Sigma é também uma metodologia para atingir a "quase perfeição" no desempenho dos processos. Associa um rigoroso enfoque estatístico a um arsenal de ferramentas, que são utilizadas com o objetivo de caracterizar as fontes de variabilidade e para demonstrar como esse conhecimento dado pode ser utilizado para controlar e aperfeiçoar os resultados dos processos. Seis sigma é visto mais como uma filosofia de gestão. Explica a relação existente entre o número de defeitos, o custo do desperdício operacional e o grau de satisfação do cliente com os produtos e serviços da empresa. 3) Como filosofia operacional, Seis Sigma é a estrutura que faz a conexão entre a qualidade e os objetivos globais da organização. Ao associar os negócios, qualidade e as metas organizacionais, viabiliza-se uma medição objetiva da produtividade, da eficácia e dos custos. Projetos Seis Sigma realizados no Brasil funcionam, em termos gerais, com uma previsão de retorno que varia de 75 a 300 mil reais para cada projeto apresentado. Guardada as devidas proporções, esses resultados são compatíveis com os de empresas como a Allied Signal, General Eletric, Toshiba, Dupont, Ford e American Express. 4) Seis Sigma é uma cultura que motiva o trabalho em equipe, até que sejam atingidos os mais altos níveis de produtividade e eficácia. Em organizações maduras (após três anos de Seis Sigma), a gestão baseada em evidências e na identificação da origem e das causas dos
  • 29. 28 problemas é uma parte integrante e obrigatória da linguagem dos negócios em toda a organização. 2.5.2 Utilização da constante 1,5 no cálculo do nível seis sigma Os resultados de um determinado processo tendem a se dispersar, ou variar em torno de um ponto central, geralmente identificado como média, e a variação em torno da média é indicada pelo desvio-padrão deste processo. A probabilidade de ocorrência destes resultados é representada pela curva de distribuição normal, com maior probabilidade de ocorrência no ponto médio, e com menor probabilidade de ocorrência à medida que os resultados se distanciam da média. (ROTONDARO et al., 2010). De acordo com Rotondaro et al. (2010) o desvio-padrão, em uma distribuição de probabilidades, é representado, na estatística, pela letra grega sigma (σ), que representa através de um número a dispersão, ou variabilidade dos resultados de uma amostra ou processo. Quanto maior é o desvio-padrão, maior a variação esperada de um resultado. Processos que apresentam como característica um desvio-padrão pequeno geram resultados com pouca variação, ou mais próximos do resultado esperado. Segundo Antony (2006), o termo sigma é uma medida que indica a dispersão na performance de uma característica de um serviço da sua performance média. O objetivo da metodologia Seis Sigma é reduzir a variação dentro dos limites de tolerância ou entre os limites de especificação, máximos e mínimos, de uma determinada característica. Dentro do intuito de promover o aumento da qualidade de um serviço, é imperativo medir e quantificar a sua variabilidade para depois desenvolver uma estratégia para reduzir essa variação. Rotondaro et al. (2010) afirma que o nível de qualidade Sigma de um processo pode ser definido de forma simples como o número de desvios padrão que “entram” entre a média do processo e cada limite de especificação. Na figura 3 há um exemplo de um processo com característica seis sigma estável (Seis desvios padrão entre os limites de especificação inferior e superior). Nessa situação, a chance de encontrar produtos fora de especificação será de duas ocorrências por bilhão.
  • 30. 29 FIGURA 3 - Processo com característica seis sigma estável Fonte: Rotondaro et al. (2010) Segundo Rotondaro et al. (2010), o que se observa com o tempo, é que os processos apresentam oscilações em torno da média de até 1,5 desvios padrão para cada lado (no longo prazo). Desta forma, um processo que tinha como característica um nível de qualidade 6 sigma no curto prazo, ao longo do tempo aumenta sua variabilidade fazendo com que seu nível sigma reduza para 4,5 sigma dentro dos mesmos limites de especificação e a chance de encontrar produtos fora de especificação passa a 3,4 defeitos por milhão de oportunidades (3,4 DPMO). Segundo Pyzdek (2001), esse efeito é denominado The 1.5 sigma shift. A metodologia Seis Sigma ajusta esse efeito somando 1,5 desvios padrão da média, antes de calcular ou estimar quanto o processo está dentro dos limites de especificação. Se não houvesse esse ajuste, um processo seis sigma teria, estatisticamente, na verdade 4,5 desvios padrão dentro dos limites de especificação, conforme figura 4. Por esta razão, afirma- se que um processo seis sigma apresenta 3,4 defeitos por milhão de oportunidades e não 2 defeitos por bilhão (EHRLICH, 2002).
  • 31. 30 FIGURA 4 - Processo seis sigma no longo prazo Fonte: Rotondaro et al. (2010) Dentro dessa ótica, segundo Wang et al. (2004), George (2004) e Ehrlich (2002), o nível de qualidade sigma é um indicador de frequência de defeitos, onde quanto maior o nível de qualidade sigma, menor a probabilidade de ocorrerem defeitos, ou seja, menor a variabilidade dos resultados. Na Figura 5, observamos os diferentes níveis sigma ajustados de modo a incorporar o 1.5 sigma shift. FIGURA 5 - Capacidade e ppm para longo e curto prazo Fonte: Carvalho (2012) Segundo Rotondaro et al. (2010), quando se fala em um processo seis sigma, significa redução da variabilidade de um parâmetro para uma taxa de 3,4 falhas por milhão de observações, ou 99,99966% de perfeição. Pesquisas mostram que a maioria dos processos de serviço como folhas de pagamento, cobrança, pedidos, entregas, etc. são desempenhados com nível de qualidade sigma inferior a 3,5 com uma taxa de DPMO de 23000 ou nível de serviço de 97.7% (YILMAZ; CHATTERJEE, 2000). Melhorando o nível de qualidade sigma de qualquer um desses serviços para o nível 4, a taxa de DPMO cairia significativamente para 6210 e o nível de serviço passaria para 99.38%.
  • 32. 31 Uma mudança como essa poderia trazer um significativo retorno financeiro através da redução da taxa de defeitos, da redução do número de reclamações e da melhoria da satisfação dos clientes. (YILMAZ; CHATTERJEE, 2000). 2.5.3 Equipe Seis Sigma De acordo com Rotondaro et al. (2010) é importante a formação da equipe para o sucesso do projeto. A escolha é parte importante, pois a equipe vai dedicar um grande tempo em estudar e trabalhar no projeto Seis Sigma. O quadro 1 mostra as características básicas dos principais "personagens" da estratégia Seis Sigma. CHAMPIONS BLACK BELTS GREEN BELTS QUALIFICAÇÕES Diretores e Gerentes Familiaridade com Estatística Formação Superior Sólidos Conhecimentos em Estatística Experiência Técnica e Administrativa Familiaridade com ferramentas estatísticas básicas TREINAMENTO Três dias de Treinamento (30 horas) Quatro meses de treinamento (200horas + projeto) Dois meses de treinamento (100horas + projeto) NÚMERO DE FUNCIONÁRIOS TREINADOS Um Champion por área chave da empresa. Um Master Black Belt para cada 30 Black Belts (em grandes empresas) Um Green Belt para cada 20 funcionários QUADRO 1 - Principais personagens da estratégia seis sigma Fonte: Adaptado de Rotondaro et al. (2010) 2.5.3.1 Executivo Líder Segundo Rotondaro et al. (2010) normalmente, o executivo líder ocupa a mais alta posição dentro de um negócio. Responsabiliza-se pela implementação dos Seis Sigma. Conduz, incentiva e supervisiona as iniciativas Seis Sigma em toda a empresa. Ao longo do período de implementação do Seis Sigma deve fazer análises críticas periódicas para avaliar a eficácia da metodologia. Seleciona os executivos (diretores e gerentes) que desempenharão o papel dos campeões.
  • 33. 32 2.5.3.2 Campeão Conforme Rotondaro et al. (2010), o campeão organiza e guia o começo, o desdobramento e implementação dos Seis Sigma em toda a organização. É capaz de pavimentar o caminho para as mudanças necessárias. São os campeões que definem as pessoas (ou a pessoa, dependendo do porte da organização) que irão disseminar os conhecimentos sobre o Seis Sigma por toda a empresa, e irão coordenar uma determinada quantidade de projetos. 2.5.3.3 Master Black-Belt Segundo Rotondaro et al. (2010), o Master Black-Belt é um profundo conhecedor da metodologia e das ferramentas Seis Sigma. Ajuda a inculcar a implementação do seis sigma. Ajuda os campeões na escolha e treinamento de novos projetos de melhoria. É preparado para a solução de problemas estatísticos. Possui habilidades de comunicação e ensino. Treina e instrui os Black Belts e Green Belts. 2.5.3.4 Black-Belt De acordo com Rotondaro et al. (2010), Os Black-Belts são os elementos chaves do sistema. Aplicam as ferramentas e os conhecimentos do Seis Sigma em projetos específicos. Recebem treinamentos intensivos em técnicas estatísticas e de soluções de problemas. Treinam os Green Belts e os orientam na condução dos grupos. 2.5.3.5 Green-Belt De acordo com Rotondaro et al. (2010), os Green-Belts executam o Seis Sigma como parte de suas tarefas do dia a dia. Possuem duas tarefas: auxiliar os Black Belts na coleta de dados e no desenvolvimento de experimentos e liderar pequenos projetos de melhoria em suas respectivas áreas de atuação. Seu treinamento é mais simplificado do que dos Black Belts. 2.5.4 Etapas da Metodologia Seis Sigma Segundo Werkema (2006), na metodologia Seis Sigma utiliza-se o ciclo DMAIC, no qual deve-se focar as ações no processo e não nos resultados finais, pois com o controle do processo se garante a qualidade do produto e a redução de refugos, e a inspeção final não atua sobre os refugos e há a possibilidade de envio de peças que podem apresentar defeitos durante
  • 34. 33 o período de vida útil do produto, o que pode gerar insatisfação do cliente quanto ao produto e custos referidos a indenização da garantia de fabricação. Werkema (2006) afirma que a metodologia DMAIC, também conhecida como DFSS (Design For Six Sigma), possui cinco fases: Define the problem: definição do problema a partir de opiniões de consumidores e objetivos do projeto; Measure key aspects: mensurar os principais aspectos do processo atual e coletar dados importantes; Analyse the data: analisar os dados para investigar relações de causa e efeito. Certificar-se que todos os fatores foram considerados e determinar quais são as relações de causa e efeito. Dentro da investigação, procurar a causa principal; Improve the process: melhorar e otimizar o processo baseado na análise dos dados usando técnicas como desenho de experimentos, poka-yoke ou prova de erros, e padronizar o trabalho para criar um novo estado de processo. Executar pilotos do processo para estabelecer capacidades; Control: controlar o futuro estado de processo para assegurar que quaisquer desvios do objetivo sejam corrigidos antes que se tornem defeitos. Implementar sistemas de controle como um controle estatístico de processo ou quadro de produções, e continuamente monitorar os processos. Werkema (2006) ainda afirma que as ferramentas são aplicadas dentro do DMAIC, ou Define - Measure - Analyze - Improve - Control (Definir - Mensurar - Analisar - Incrementar - Controlar), análogo ao método PDCA (Planejar - Fazer- Controlar - Agir). A figura 6 mostra o ciclo DMAIC.
  • 35. 34 FIGURA 6 - Ciclo DMAIC Fonte: Werkema, 2006, p. 20 Werkema (2006) explica a integração das ferramentas Seis Sigma ao DMAIC: D: descrever o problema, definir a meta, avaliar histórico do problema e impacto sobre os clientes e estratégias da empresa, avaliar prioridade do projeto, identificar as principais necessidades do cliente, definir os participantes da equipe. M: estratificar o problema, planejar coleta de dados, coletar dados, estudar a variação dos problemas identificados, estabelecer meta para o problema. A: avaliar o processo gerador do problema, identificar e organizar as causas so problema, priorizar as causas. I: criar idéias para eliminar as causas do problema, priorizar as soluções, implementar melhorias ou ajustes para as soluções identificadas, elaborar e executar plano para implantar as soluções identificadas. C: Padronizar as ações realizadas no processo, definir e implantar um plano para monitoramento do processo e alcance da meta. Segundo Werkema (2006), é aconselhável que se institucionalize o sistema aperfeiçoado modificando os sistemas de remuneração e incentivos, política, procedimentos de
  • 36. 35 planejamento das necessidades de material, orçamentos, instruções operacionais e outros sistemas de controle. E também pode ser interessante adaptar sistemas como ISO 9000 para garantir que a documentação esteja correta. O objetivo é garantir o sucesso contínuo das ações implementadas. 2.6 Lean Six Sigma Segundo Werkema (2006), o Lean Seis Sigma é a integração do Seis Sigma com o Lean Manufacturing, usufruindo do ponto forte de cada metodologia, como mostra no quadro 2. O Lean Seis Sigma é uma ferramenta eficaz na solução de problemas relacionados à melhoria contínua de processos conforme figura 7. QUADRO 2 - Características complementares do seis sigma e Lean Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 267
  • 37. 36 FIGURA 7 - Roteiro Lean Seis Sigma Fonte: C.A.N., Consultoria de organização, 2012 2.7 Implantação do Lean Six Sigma Segundo Abraham e Vicentin (2010, p.5) os projetos Lean Seis Sigma “são também chamados de Kaizen DMAIC ou DMAIC Express” pois os projetos são enxugados pela abordagem Lean. Abaixo será definida cada fase da metodologia DMAIC. 2.7.1 Definir Segundo Rotondaro et al. (2010), primeiro deve ser definido qual o problema a ser eliminado ou melhorado, definindo os objetivos do projeto. Deve-se definir os limites do trabalho e discutir sobre as possíveis barreiras a serem enfrentadas. Toda a equipe do projeto precisa conhecer as restrições do projeto. 2.7.1.1 Custos da qualidade Rotondaro et al. (2010), afirma que os custos da qualidade é o total de dinheiro utilizado pela empresa para prevenir a má qualidade e garantir os requisitos da qualidade. São o total de custos de: prevenção, avaliação e falhas externas e internas. Devem ser fornecidos os verdadeiros custos da qualidade e seus impactos nos lucros da empresa. A melhoria da
  • 38. 37 qualidade afeta o lucro de duas formas, reduzindo custos com refugo e retrabalho, aumentando a eficiência, produtividade e rendimentos. Conforme Rotondaro et al. (2010), estes projetos permitem à organização aumentar seus lucros através da otimização das operaçãos da qualidade e eliminação ou diminuição de falhas e erros. O aumento da lucratividade é alcançado quando os ganhos do projeto são superiores aos investimentos feitos para realização do projeto. 2.7.1.2 Indicadores de desempenho Os Indicadores de Desempenho – ID, são definidos como: São critérios explícitos de medidas, que devem monitorar as ações gerenciais em um processo. Os indicadores são definidos para quantificar os resultados das ações e para estabelecer e valorar o cumprimento dos objetivos específicos e metas, diante da natureza e especificamente do processo. (RODRIGUES, 2006, p. 71) Segundo Rodrigues (2006), os indicadores devem monitorar com precisão a eficiência, eficácia e efetividade de um processo, para isso existem alguns critérios a serem utilizados para definir os indicadores como: abrangência, acessibilidade, confiabilidade, estabilidade, praticidade, relevância, representatividade, simplicidade e validade dos indicadores. A figura 8 mostra alguns exemplos de indicadores utilizados na manutenção: FIGURA 8 - Indicadores utilizados na manutenção Fonte: Controle de Manutenção – mineração, 2012
  • 39. 38 2.7.1.3 Características críticas para a qualidade Segundo Rotondaro et al. (2010), as características críticas para a qualidade (CTQ) podem ser obtidas utilizando o método Quality Function Deployment (QFD). As CTQ devem ser mensuráveis, pois vão ser controladas e comparadas com as metas. 2.7.1.3.1 Quality Function Deployment - QFD Rotondaro et al. (2010) afirma que o QFD é conhecido no Brasil como Desdobramento da Função Qualidade e é utilizado para sistematizar a coleta e tratamento das informações do mercado. A figura 9 demonstra como são obtidas as CTQ na matriz QFD. FIGURA 9 - Identificação das CTQ Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 56 Rotondaro et al. (2010) explica que na matriz do método QFD as necessidades dos clientes são traduzidas em CTQ, também são interpretadas e é feita a priorização das CTQ. Para preencher a matriz é necessário listar as CTQs que estão relacionadas às demandas do cliente, a relação entre as necessidades dos clientes e as CTQ, a correlação entre as CTQ, a classificação com base nos pesos e as metas das CTQ. Rotondaro et al. (2010) afirma que o peso absoluto e relativo das características da qualidade
  • 40. 39 é estabelecido com base na relação entre as necessidades dos clientes e as CTQ e, o peso relativo aos requisitos do consumidor. 2.7.2 Medir Segundo Rodrigues (2006), nesta fase do DMAIC é feita a medição do desempenho do projeto e são identificados os problemas. Para isso são utilizadas algumas ferramentas: 2.7.2.1 Mapa do Processo O Mapa de Processo é uma representação gráfica, sequencial e detalhada do processo, como pode ser percebido na figura 10, e busca: Apresentar, em relação a cada atividade de um processo, informações quanto a aspectos relevantes da entrada, processamento e saída, para análise e consequentes propostas de otimização. (RODRIGUES, 2006, p. 75) FIGURA 10 - Elementos básicos do processo Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 75 Rotondaro et al. (2010) afirma que os fornecedores são quem fornece o insumo para o processo; as entradas são as matérias-primas e informações necessárias para a realização das atividades; as etapas do processo são as atividades de transformação do processo em estudo; as saídas são os resultados das transformações efetuadas; nos clientes são verificados os requisitos e necessidade do cliente. Rotondaro et al. (2010) ainda afirma que na metodologia Seis Sigma utilizam-se ferramentas estatísticas, sendo necessário transformar os dados do processo em dados estatísticos. Sob a análise estatística o processo é interpretado como um conjunto de fatores, no qual as causas geram os efeitos, que podem ser afetados por fatores controláveis ou não. Procura-se então eliminar, melhorar ou controlar as causas, buscando reduzir a variação do processo. 2.7.2.2 Capacidade do Processso De acordo com Rodrigues (2006) a capacidade do processo determina a relação entre o desempenho real apresentado pelo processo e o desempenho especificado. O processo é
  • 41. 40 considerado capaz quando atende os limites de especificações determinados e encontra-se sob controle. Rodrigues (2006) afirma que a capacidade do processo é calculada dividindo a amplitude da especificação pela amplitude real do processo, esta amplitude corresponde a seis desvios- padrão - 6σ. A amplitude de especificação é o Limite Superior de Especificação menos o Limite Inferior de especificação (LSE – LIE). Rodrigues (2006) ainda afirma que quanto maior for a capacidade do processo – Cp, menor é a variabilidade do processo, o Cp não identifica se o processo está centralizado na média apenas se atende as especificações como mostra a figura 10. Para Cp<1 a capacidade do processo é inadequada, para 1≤Cp≤1,33 o processo está dentro do limite das especificações e para Cp>1,33 a capacidade é adequada. O Cpk mostra a centralização do processo em relação à média, é calculado para o limite inferior e superior, como mostrado na Eq. (6) e Eq. (7), respectivamente: LIE CPi = 3 X   (6) Onde: X é a média do processo LIE é o limite inferior de especificação  é o sigma LSE CPs = 3 X   (7) Onde: X é a média do processo LSE é o limite superior de especificação  é o sigma
  • 42. 41 FIGURA 11 - Capacidade do Processo Fonte: Rodrigues, 2006, p. 134 Segundo Rotondaro et al. (2010), o cálculo da capacidade do processo é feito na fase de medição do DMAIC para aferir a capacidade do processo antes da intervenção. Depois é realizado também na fase de controle do DMAIC para reavaliar a capacidade do processo e verificar quais foram os ganhos obtidos com as melhorias implementadas pelo projeto. 2.7.2.3 Histograma Segundo Rotondaro et al. (2010), o Histograma é uma forma de verificação gráfica de dados quantitativos, que são agrupados em frequência. No histograma verifica-se a forma de distribuição, o valor central e a dispersão dos dados. O que diferencia o Histograma do Diagrama de Pareto é o tipo de variável representada em cada um: “O Diagrama de Pareto aplica-se a variáveis discretas, apresentando classificações, posicionadas em ordem descrescente, e uma curva de frequência acumulada; já o histograma é nomalmente utilizado para variáveis contínuas, sem mudança de posição em função da frequência, uma vez que a posição da classe segue a ordem crescente dos valores da variável resposta.” (ROTONDARO et al., 2010, p. 143) Rotondaro et al. (2010) afirma que para construir o histograma é necessário após obter a amostra, determinar o maior e o menor valor, a amplitude dos dados, o número de classes (o número de classes é dado pela raiz quadrada do número de dados da amostra), amplitude das classes, limites das classes, tabela de frequências, traçar o diagrama. Os histogramas podem ser classificados pela forma de distribuição, quanto à variabilidade, assimetria, moda e
  • 43. 42 truncamento conforme mostra a figura 12. FIGURA 12 - Forma da distribuição Fonte: Rodrigues, 2006, p. 108 2.7.2.4 Diagrama de Pareto De acordo com Rodrigues (2006), o Diagrama de Pareto permite priorizar os problemas a serem resolvidos, é utilizado para análise e implantação de melhorias em processos. Este diagrama é conhecido pela relação 80/20, conforme figura 13 em que 20% das causas explicam 80% dos problemas.
  • 44. 43 FIGURA 13 - Diagrama de Pareto - relação 20/80 Fonte: Rodrigues, 2006, p. 137 Rodrigues (2006) explica que para construir o Diagrama de Pareto é preciso listar as não conformidades em ordem decrescente, calcular a frequência cumulativa de cada não conformidade, construir um diagrama em colunas verticais, em ordem decrescente, construir uma curva da frequência cumulativa, e por último, verificar quais problemas correspondem à ordenada 80% no eixo da frequência cumulativa. 2.7.2.5 Diagrama de Causa e Efeito Conforme Rotondaro et al. (2010), o Diagrama de Causa e Efeito, também conhecido como Diagrama de Espinha de Peixe, é utilizado para demonstrar a relação entre o resultado de um processo e as causas que influenciam neste resultado. Segundo Rotondaro et al. (2010), este Diagrama permite aumentar as informações sobre o problema, aumentando a possibilidade de identificar as principais causas para que se possam eliminá-las. Para elaborar o Diagrama de Pareto deve-se determinar o efeito ou resultado do processo, colocando-o no quadro a direita da seta conforme mostra a figura 14: FIGURA 14 - Espinha dorsal Fonte: Rotondaro et al., 2006, p. 141
  • 45. 44 Ainda Segundo Rotondaro et al. (2010), após definir o resultado devem-se definir os ramos principais, que são mostrados na figura 15: mão-de-obra, materiais, máquinas, métodos, meio ambiente e medição. Os ramos principais são definidos pelas atividades do processo. FIGURA 15 - Ramos principais Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 142 Rotondaro et al. (2010) afirma que em cada um desses ramos principais devem ser listadas as possíveis causas relacionadas ao ramo principal, detalhando cada vez mais conforme figura 16. FIGURA 16 - Inclusão das causas Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 143 2.7.2.6 Gráfico Box-Plot O diagrama Box-Plot pode ser definido como:
  • 46. 45 O diagrama de caixa (em inglês, box plot) é um gráfico que exibe simultaneamente vários aspectos importantes dos dados, tais como tendência central ou posição, dispersão ou variabilidade, afastamento da simetria e identificação de observações muito afastadas da maior parte dos dados (essas observações são muitas vezes chamadas valores discrepantes ou outliers). (MONTGOMERY, 2009, p. 32). Segundo Rodrigues (2006), deve-se dar uma atenção especial aos outliers, pois podem ter diversas origens como: especificidade do evento analisado, erros de medição e pertencer a outras distribuições. Os outliers são representados no gráfico por pontos. Conforme Rodrigues (2006), o gráfico box-plot, mostrado na figura 17, é em formato de um retângulo, identificando o máximo e mínimo, mediana, o 1º e 3º quartil e a dispersão dos dados. FIGURA 17 - Gráfico Box-Plot Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 151 Rodrigues (2006) explica que o 1º quartil apresenta aproximadamente 25% dos dados, o 2º quartil, a mediana, apresenta aproximadamente 50% dos dados, e o 3º quartil apresenta aproximadamente 75% dos dados. Os quartis são calculados como mostram as equações abaixo, onde n é a quantidade de números no conjunto de dados, sendo 1º, 2º e 3º quartil, Eq. (8), Eq. (9) e Eq. (10) respectivamente:  1 4 n  = 1º Quartil (8)
  • 47. 46  1 2 n  = 2º Quartil (9)  3 1 4 n  = 3º Quartil (10) 2.7.3 Analisar Segundo Rotondaro et al. (2010), nesta fase do DMAIC é realizada a análise dos dados coletados. Para realizar esta análise é importante a utilização de ferramentas e softwares estatísticos, para identificar as causas óbvias e não óbvias. 2.7.3.1 Análise de Modos de Falhas e Efeito Segundo Rotondaro et al. (2010), o FMEA – Failure mode and effect analysis, em português Análise do Modo e do Efeito de Falha, é utilizado para: identificar os possíveis tipos de falha potencial, determinar o efeito das falhas sobre o desempenho, priorizar os tipos de falha devido ao efeito no desempenho, propor ações para eliminar ou reduzir a chance de ocorrência de uma falha. Rotondaro et al. (2010) afirma que é possível conseguir melhores resultados com o FMEA quando é realizado em equipe, com a participação de especialistas de diversas áreas. Rotondaro et al. (2010) ainda afirma que para elaborar o FMEA, como mostra o quadro 3, primeiramente devem ser definidos os membros da equipe que irá desenvolvê-lo.
  • 48. 47 QUADRO 3 - Formulário FMEA Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 156 Rotondaro et al. (2010) explica o formulário do FMEA. A função do processo é uma descrição básica da operação em análise. O modo de falha potencial são as falhas que podem ocorrer e causar algum impacto no desempenho do processo. Os efeitos potenciais da falha relacionando-se ao impacto causado no processo, é a consequência da falha. O índice de severidade aplica-se somente ao efeito, é a gravidade do efeito da falha para o cliente. Procura-se identificar a causa fundamental da ocorrência da falha. Índice de ocorrência é a probabilidade da causa da falha ocorrer. Controles atuais do processo são os controles utilizados para identificar a falha, a causa da falha e evitar que a falha ocorra. O número de prioridade de risco é a importância da falha e é definido pela resultante dos três índices definidos anteriormente. As ações recomendadas são as ações propostas para evitar que as falhas com alto nível de risco ocorram. Responsável e prazo visam garantir que todas as ações propostas sejam cumpridas. As ações tomadas são as ações que realmente foram realizadas. O nível de risco resultante é o nível de risco recalculado após as ações tomadas para diminuição dos riscos das falhas. 2.7.4 Melhorar Conforme Rotondaro et al. (2010), nesta fase do DMAIC procura-se solucionar os problemas, reduzir os custos e agregar valores para o cliente.
  • 49. 48 2.7.4.1 Planos de ação De acordo com Junior (2010), o plano de ação é o planejamento das ações necessárias para alcançar determinado resultado. O plano de ação deve deixar claro o que será feito, por quem, quando e como. Deve ainda explicar o porquê de cada ação a ser realizada. Segundo Junior (2010), o plano de ação ainda pode conter outras informações como identificação do tempo necessário e dos recursos disponíveis. Quanto melhor for o Plano de Ação, mais chances haverá de alcançar os resultados. 2.7.5 Controlar Segundo Rotondaro et al. (2010), nesta fase do DMAIC deve-se estabelecer e validar um sistema de medição e controle, para que o processo seja monitorado continuamente. Caso o processo não seja monitorado a capacidade tende a voltar para os níveis do início do projeto. 2.7.5.1 Gráficos de controle Rotondaro et al. (2010) afirma que os gráficos de controle têm como objetivo verificar se o processo permanece com um desempenho estável, ou se são necessárias ações sobre o processo. Rotondaro et al. (2010) ainda afirma que o gráfico de controle é um conjunto de pontos, que são interpretados através das linhas de limite superior e limite inferior de controle. Quando um valor cair fora do intervalo entre os limites superior e inferior, assume-se que o processo não está estável e indica a presença de uma causa especial de variação como pode ser percebido na figura 18.
  • 50. 49 FIGURA 18 - Gráfico de controle Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 299 Conforme Rotondaro et al. (2010), para construir o gráfico de controle é necessário: - coletar os dados durante um período de tempo em que as variações de interesse tenham oportunidade de aparecer; - calcular as médias, amplitudes, desvios-padrões, proporções, número de defeitos, limites de controle, etc; - marcar os pontos no gráfico e uni-los; - marcar os limites de controle; - analisar os gráficos quanto à presença de causas especiais, identificar, eliminar e prevenir sua repetição; A escolha do gráfico de controle para variáveis depende do tamanho da amostra (Fig. 19): Quando o tamanho da amostra é maior do que um (n>1), existem duas opções básicas: média e amplitude (x-barra e R) ou média e desvio-padrão (x-barra e s). Contudo à medida que n aumenta, a amplitude vai tornando-se cada vez mais ineficiente para estimar a variabilidade do processo e, por isso, quando n>10, somente se devem empregar os gráficos da média com o desvio-padrão. (ROTONDARO et al., 2010, p. 314) FIGURA 19 - Seleção de gráfico de controle Fonte: Rotondaro et al., 2010, p. 314
  • 51. 50 3 PROBLEMA, PROPOSTA, OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA No cenário de uma mineração as máquinas e equipamentos são os principais responsáveis pela produção, e são utilizadas na movimentação de estéril e minério. Uma vez que um equipamento de carga, por exemplo, uma escavadeira, deixa de operar devido a uma falha, alguns caminhões param por falta de máquina, o que gera grande impacto na produção. Porém, muitas vezes a revisão de manutenção preventiva desses equipamentos deixa a desejar e gera grande número de intervenções corretivas. Pode-se relacionar a gestão da manutenção com a rentabilidade da empresa, uma vez que esta impacta na capacidade de produção, qualidade do produto e no custo gasto para reparo do equipamento. Uma das atribuições da gestão de manutenção é alcançar um equilíbrio entre a disponibilidade dos equipamentos e os gastos com as manutenções realizadas. 3.1 Descrição do problema Após uma análise realizada pelos autores deste TC, foram detectados que as escavadeiras LIEBHERR modelo R9100, apresentam baixa disponibilidade física, alto tempo médio para reparo e baixo tempo entre falhas. 3.2 Descrição da proposta A proposta deste trabalho é a implementação da metodologia Lean Seis Sigma, na gestão de Manutenção das escavadeiras LIEBHEER modelo R9100, através de estudos, acompanhamentos e análises estatísticas. Para a realização deste objetivo serão utilizadas algumas ferramentas como: diagrama de Pareto, FMEA, Matriz QFD, cálculo da capacidade do processo, diagrama de causa e efeito, construção do gráfico Box-Plot, software minitab. 3.3 Objetivos principal e secundário Este trabalho tem como objetivo principal aumentar a disponibilidade física do grupo de escavadeiras R9100 da LIEBHERR de uma média de 72% para 88%. O resultado esperado
  • 52. 51 deve ser alcançado em um ano, até maio de 2013, sendo que o projeto começou em maio de 2012. Como objetivos secundários têm-se: - analisar as causas potenciais de falhas do equipamento; - definir quais os pontos críticos a serem monitorados e controlados; - atuar nas causas das falhas dos equipamentos e na falha de comunicação da manutenção com suprimentos; - melhorar a interface entre suprimentos, manutenção e qualidade; - realizar uma gestão de componentes para que sejam evitadas falhas prematuras e inesperadas dos componentes; - despertar o interesse da equipe de manutenção para implantar o projeto em outros grupos de equipamentos da mineração; - melhorar os índices de MTTR e MTBF. 3.4 Justificativa Na empresa há uma equipe responsável pelo planejamento e controle das atividades de manutenção. Esta equipe busca diminuir o índice de manutenção corretiva, aumentando o índice de preventiva, levando em conta a necessidade da lavra e infraestrutura para planejar as paradas dos equipamentos. O índice mais utilizado pela equipe de manutenção é a disponibilidade física, tendo uma meta estabelecida pela gerência de manutenção. O gráfico 1 mostra a baixa DF apresentada pelos equipamentos nos período de janeiro de 2011 a agosto de 2012, uma vez que a DF orçada é de 88%. A meta é previamente estabelecida pela empresa.
  • 53. 52 GRÁFICO 1 - Disponibilidade física das escavadeiras R9100 Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 O alto índice de manutenção corretiva muitas vezes se torna um ponto de insegurança para a equipe de manutenção. Pois, frequentemente, o equipamento acaba de ser liberado da manutenção preventiva e volta a parar para realizar manutenção corretiva. A manutenção age na correção da falha do equipamento e não na tentativa de eliminação das causas das falhas para que as mesmas não voltem a ocorrer. Justifica-se este TC sabendo-se que, para uma mineração, a disponibilidade dos equipamentos é de extrema importância, tendo em vista que toda a movimentação do produto depende deles. Uma baixa DF gera uma baixa produção o que pode inclusive provocar atrasos nos pedidos dos clientes, devido à falta de material. A empresa ganhará em produção, tendo em vista que a parada de uma escavadeira do grupo em estudo implica, em média, na parada de 3 caminhões de 70 toneladas. O meio ambiente sofrerá um menor impacto devido à diminuição de ocorrência de vazamentos de óleos. A gerência de manutenção ganhará com a melhora dos índices de disponibilidade, MTTR e MTBF. Para os alunos envolvidos neste trabalho, será possível uma ampliação dos conhecimentos teóricos vistos em sala de aula sobre os assuntos: manutenção, estatística e qualidade. Para os demais alunos da Faculdade de Engenharia da Universidade de Itaúna (FAEN) poderá servir como fonte de pesquisa para possíveis implantações do Lean Seis Sigma.
  • 54. 53 Para a FAEN, mostrará a capacidade de seus alunos em analisar, projetar e resolver problemas através da utilização de novas tecnologias e metodologias.
  • 55. 54 4 METODOLOGIA O planejamento de uma pesquisa depende tanto do problema a ser investigado, da sua natureza e situação espaço temporal em que se encontra, quanto da natureza e nível de conhecimento do investigador. Isso significa que pode haver vários de tipos de pesquisa. Serão desconsideradas as diferentes classificações desses tipos para utilizar apenas uma: a que leva em conta o procedimento geral que é utilizado para investigar o problema. Segundo esse critério, será descrito abaixo a metodologia científica utilizada seguindo as etapas básicas: - realizar o embasamento teórico de Metodologia de Análise e Melhoria de Processo; - expor metodologias envolvidas e fazer comparação entre as mesmas: - relatar o estudo de caso: - criticar e concluir sobre a efetividade do processo e determinar soluções para o problema.  4.1 Natureza da Pesquisa Segundo Koche (2009), a natureza da pesquisa é aplicada, pois tem como objetivo gerar conhecimentos para aplicação prática dirigida à solução de problemas / objetivos específicos. É realizada com objetivo de obter conhecimento que será usado a curto ou médio prazo. É uma investigação original concebida pelo interesse em adquirir novos conhecimentos que envolvem conhecimento disponível e sua ampliação. Aplica o conhecimento visando utilidade econômica e social, buscando o conhecimento pela apropriação do "know how" e/ou patentes. A pesquisa científica neste trabalho é de natureza aplicada pois busca gerar conhecimento e solucionar problemas específicos de um grupo de escavadeiras. Foram investigadas algumas variáveis e suas correlações, tais como MTTR, MTBF e disponibilidade física de cada equipamento, entre outras. 4.2 Forma de abordagem Segundo Koche (2009), a forma de abordagem é quantitativa, pois considera que tudo pode ser quantificável, o que significa traduzir em números opiniões e informações para classificá-
  • 56. 55 las e analisá-las. Através do uso de recursos e de técnicas estatísticas. A pesquisa realizada neste trabalho pode ser considerada quantitativa, pois usará de técnicas estatísticas e uso de softwares como o Minitab para classificar e analisar informações. 4.3 Objetivos da pesquisa O tipo de pesquisa segundo os objetivos é explicativa, pois ocorre a identificação dos fatores que determinam ou que contribuem para a ocorrência dos fenômenos. Busca-se identificar as causas e a razão das falhas. 4.4 Procedimentos da pesquisa Segundo Lakatos (2009), ao determinar um objeto de estudo, selecionam-se as variáveis que seriam capazes de influenciá-lo, definem-se as formas de controle e de observação dos efeitos que a variável produz no objeto. Este trabalho é um estudo de caso. O estudo de caso leva em consideração a compreensão como um todo do assunto investigado. Neste tipo de pesquisa todos os aspectos como disponibilidade do equipamento, tempo de parada, tempo de reparo, manutenção efetuada e outros são investigados. 4.5 Fonte dos dados Segundo Lakatos (2009), a fonte dos dados da pesquisa foi obtida em campo, onde acontecem os fatos e processos, a coleta de dados e as observações. O ambiente de campo é aquele que representa com a máxima fidelidade as condições reais onde ocorrem os fenômenos. E têm como objetivo conseguir informações acerca dos problemas e descobrir possíveis novos fenômenos e suas relações. Neste caso os dados foram coletados na área de operação tanto de carregamento quanto de manutenção da mineração.
  • 57. 56 4.6 O universo Este trabalho foi realizado em uma empresa do ramo extrativo mineral, com atuação na extração do minério de ferro, localizada no município de Itatiauiçu, MG, especificamente na Gerência de Manutenção de veículos. 4.7 O tamanho da amostra Para a realização deste trabalho foi escolhido para amostra um grupo de quatro equipamentos que apresentavam baixa DF (disponibilidade física), tendo assim uma baixa produtividade. Serão analisados a disponibilidade física, o índice de manutenção corretiva e preventiva, MTTR (Mean Time To Repair) e MTBF (Mean Time Between Failures). 4.8 O período de estudos O período de estudos é de maio de 2012 à maio de 2013, ou seja, o trabalho será realizado com duração total de 18 meses. 4.9 Forma de análise e interpretação dos dados A análise e interpretação dos dados se darão de acordo com os dados coletados e utilizando-se de tratamentos estatísticos e uso de softwares como o Minitab e quaisquer outras ferramentas que auxiliem. 4.10 Forma de apresentação dos resultados Os resultados devem ser apresentados em forma de relatórios, gráficos, fluxogramas, histogramas, análises estatísticas, e outras ferramentas além de softwares como o Minitab, indispensáveis e que ajudam a melhor demonstrarem os dados coletados.
  • 58. 57 5 DESENVOLVIMENTO Com base no referencial teórico apresentado anteriormente no capítulo 2, este capítulo descreve a proposta de implementação do projeto Lean Six Sigma, em um grupo de quatro escavadeiras R9100 LIEBHERR. Para a implantação do Lean Six Sigma é utilizado os conhecimentos adquiridos pelos alunos em diversas disciplinas ao longo do curso. Neste capítulo será mostrado passo a passo a implementação do projeto Lean Six Sigma. Sua divisão será compreendida em:  apresentação da empresa;  descrição do processo de operação;  escolha de equipe Lean Seis Sigma;  escolha do equipamento;  descrição do equipamento;  divisão e descrição dos compartimentos do equipamento escolhido;  análise da disponibilidade física antes da implantação do Lean Six Sigma;  definição dos indicadores ou KPI’s;  SIPOC;  mapa do processo;  diagrama de Causa e efeito;  matriz esforço e impacto;  cálculo da capabilidade do processo;  conclusão sobre as melhorias obtidas com a implantação do Lean Six Sigma. Para a implantação do Lean Six Sigma é necessária a identificação dos procedimentos de manutenção utilizados na empresa e dos sistemas mais críticos dos equipamentos escolhidos. 5.1 Apresentação da empresa A Mineração Usiminas é uma empresa do Grupo Usiminas. A Usiminas, fundada em 25 de abril de 1956, partiu da ideia de um grupo de idealizadores conscientes de que a siderurgia
  • 59. 58 seria essencial para o país e para o mundo, articulando um importante movimento para viabilizar a implantação da primeira grande usina siderúrgica de Minas Gerais. Em 1991 a Usiminas foi privatizada, e inaugurou um novo ciclo de sua história, mantendo participação (tanto em empresas controladas como coligadas) em setores estratégicos, como logística (Usifast, MRS Logística, Rios Unidos Transportes e os terminais portuários de Praia Mole-ES e Cubatão-SP), estamparia e bens de capital (Usiminas Mecânica e Usiparts) e distribuição e serviços (Fasal, Rio Negro, Dufer, Usial, Usiroll e Unigal). Em 2008, foi criada a Mineração Usiminas, através da aquisição das minas Somisa, JMendes e Global do grupo JMendes. Essas minas estão situadas no quadrilátero ferrífero, que é considerado a maior reserva de minério de Minas Gerais. As minas então adquiridas foram renomeadas para Mina Oeste, Mina Central e Mina Leste, respectivamente, devido à localização geográfica das mesmas. A figura 20 demonstra a localização destas minas. FIGURA 20 - Localização das Minas Fonte: Centro de Controle de Operações – Mineração, 2010
  • 60. 59 Além de extrair minério de ferro, a empresa está capacitada a transformá-lo em pellet feed, sinter feed e granulados. A produção é destinada ao consumo próprio nas plantas siderúrgicas da Usiminas e também à exportação. As escavadeiras R9100, que estão na Mina Oeste e Mina Central, trabalham durante o processo de extração do minério e estéril, carregando os caminhões. 5.1.1 Processo de operação As escavadeiras R9100 LIEBHERR são utilizadas na Mineração pelo Departamento de Lavra. O método de lavra utilizado na Mineração é a céu aberto e consiste em operações de perfuração, detonação, carregamento e transporte do minério. A perfuração é realizada pelas perfuratrizes que realizam furos no solo, as minas formadas pelos furos das perfuratrizes são preenchidas com explosivos para serem detonados. Após a detonação, o minério ROM (Run Of Mine) pode ser carregado. O carregamento é feito pelas escavadeiras e carregadeiras que carregam os caminhões báscula e caminhões fora-de-estrada, como mostra a figura 21, para transportarem o minério até a ITM (Instalação de Tratamento de Minério). A figura 22 ilustra a vista das bancadas de lavra da mineração. FIGURA 21 - Processo de carregamento Fonte: Centro de Controle de Operações – Mineração, 2013
  • 61. 60 FIGURA 22 - Vista das bancadas de lavra Fonte: Centro de Controle de Operações – Mineração, 2013 Durante a fase da lavra também é gerado um material chamado estéril. Este material não possui valor econômico e é transportado para as pilhas de estéril. A figura 23 ilustra o processo produtivo do departamento de lavra. FIGURA 23 - Fluxograma do processo de lavra Fonte: Centro de Controle de Operações – Mineração, 2012 As escavadeiras R9100 possuem uma caçamba de 6 metros cúbicos, carregando aproximadamente 1000 toneladas por hora. Estas escavadeiras trabalham carregando minério e estéril. 5.2 Escolha da equipe Lean Six Sigma Para a realização deste projeto foi escolhida uma equipe que participou durante toda a implementação do projeto. Esta equipe é composta pelos alunos autores deste trabalho, por
  • 62. 61 um engenheiro de manutenção, pelos supervisores de manutenção responsáveis pela manutenção dos equipamentos em estudo e por técnicos mecânicos. Formando uma equipe de 10 pessoas. Além da equipe mencionada acima, o projeto também conta com o auxílio da equipe terceirizada especialista nestes equipamentos. 5.3 Escolha do equipamento Para a realização deste projeto foi escolhido o grupo de quatro escavadeiras modelo R9100 LIEBHERR. Foram realizadas análises e verificado que estes equipamentos possuem uma baixa disponibilidade física, além de uma grande variação na DF. No gráfico 2, percebe-se que as escavadeiras que apresentam maior variação na DF são as escavadeiras 24, 26 e 27. GRÁFICO 2 - Box-Plot R9100 antes do projeto Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 Outro problema que afeta este grupo de equipamentos é o alto MTTR. No gráfico 3 pode-se verificar que a medida que o MTBF aumenta ocorre um aumento no MTTR. O MTTR quanto
  • 63. 62 mais baixo melhor, já o MTBF quanto mais alto melhor. Tem-se uma meta de 23 horas para o MTBF e de 5 horas para o MTTR. GRÁFICO 3 - MTBF x MTTR Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 Devido a estes fatores detectados foi escolhido um grupo para ser aplicado o projeto Lean Six Sigma. Este grupo é composto por quatro escavadeiras, denominadas ESC24, ESC25, ESC26 e ESC27. 5.3.1 Descrição do equipamento As escavadeiras R9100 são equipamentos de duas esteiras de apoio ao solo, com as quais se locomove. Cada escavadeira pesa aproximadamente 100 toneladas, sendo utilizada, em mineração. A figura 24 ilustra a ESC27.
  • 64. 63 FIGURA 24 - ESC27 Fonte: Centro de Controle de Operações – Mineração, 2012 Este equipamento possui uma caçamba com capacidade de 6 metros cúbicos, aproximadamente 1,8t/m³. Equipado com um motor diesel V12. A figura 25 demonstra as dimensões desta escavadeira. FIGURA 25 - Dimensões do equipamento Fonte: Manual de operação Escavadeira R9100 - LIEBHERR
  • 65. 64 5.4 Identificação dos sistemas e suas principais funções A identificação dos sistemas e dos principais componentes, mostrados na figura 26, ajudará a identificar quais sistemas tem maior impacto na disponibilidade física do grupo de equipamentos em estudo. Para a identificação dos sistemas foram utilizados manuais de manutenção e de operação dos equipamentos. FIGURA 26 - Sistemas a serem mostrados Fonte: Controle de Manutenção, Mineração, 2013 Os tópicos a seguir referem-se à descrição dos componentes de cada sistema: Sistema motor O sistema motor é composto por um motor diesel, mostrado na figura 27, modelo LIEBHERR D9512A7, onde: D - diesel 95 – série 12 - 12 cilindros A7 – Common Rail – Sistema de injeção eletrônica diesel.
  • 66. 65 FIGURA 27 - Motor diesel LIEBHERR D9512 Fonte: Manual de manutenção e operação - R9100, 2011 O controle do motor é feito exclusivamente a partir da unidade de controle de máquina (subordinados) CAN bus. Com exceção em operação de emergência, como mostra a figura 28: FIGURA 28 - Controle do motor Fonte: Centro de Treinamento – LIEBHERR, 2011 Sistema elétrico O sistema elétrico é composto por chicotes elétricos, sensores, faróis, baterias, alternador, painel, termostato, ignição e motor de arranque, além de contar com leds e códigos de erro indicadores de falhas.
  • 67. 66 A figura 29 mostra a chave geral e o display do equipamento: FIGURA 29 - Chave de segurança e display Fonte: Centro de treinamento – LIEBHERR, 2011 Sistema Hidráulico O sistema hidráulico é formado por bombas hidráulicas LIEBHERR, blocos de válvulas, bomba de giro, tanque hidráulico com capacidade de 1000 litros. A temperatura do óleo hidráulico é mantida através de um refrigerador hidráulico. Esse sistema foi projetado para trabalhar com uma pressão máxima de 380 bar, sendo controlada através de válvulas de controle e de segurança. As bombas hidráulicas são mostradas na figura 30: FIGURA 30 - Bombas Hidráulicas Fonte: Centro de treinamento – LIEBHERR, 2011
  • 68. 67 Onde: P1: Bomba de trabalho 1; P2: Bomba de trabalho 2; P3: Bomba de trabalho 3; P5: Bomba de giro; P6.1: Bomba de acionamento dos motores de refrigeração da água; P6.2: Bomba de acionamento dos motores de refrigeração de óleo; P9: Bomba de pressão piloto; P10: Bomba de lubrificação da caixa do distribuidor PTO. As bombas hidráulicas de trabalho (P1, P2 e P3) convertem energia mecânica em energia hidráulica. Elas são movidas pelo motor diesel através de uma caixa de distribuição (PTO). O conjunto de trabalho é constituido por três bombas hidráulicas de deslocamento variável. As bombas hidráulicas P1, P2 e P3 são iguais. As bombas são de pistões axiais de placas inclinadas. A lubrificação é feita pelo fabricante Lincoln e pode ser automática ou manual. Para o sistema manual a lubrificação deve ser feita de duas em duas horas, para o sistema automático é feita com um tempo de 8 minutos e 15 minutos de espera. A figura 31 mostra as bombas de graxa: FIGURA 31 - Sistema de lubrificação - LINCOLN Fonte: Centro de Treinamento – LIEBHERR, 2011
  • 69. 68 Sistema tração Os principais componentes do sistema tração são o PTO, esteira, motor de giro e roda motriz. A figura 32 mostra a esteira da escavadeira R9100: FIGURA 32 - Esteira da escavadeira R9100 Fonte: Manual de manutenção e operação - R9100, 2011 5.5 Disponibilidade física das escavadeiras R9100 A disponibilidade física do grupo de escavadeiras R9100 está muito abaixo da meta que é 88% e a disponibilidade real 72%. Como pode ser percebido no gráfico 4, que mostra a DF consolidada destes equipamentos, os dados à esquerda da linha vermelha mostra os dados antes da implantação do projeto, e os dados à direita após a implementação do projeto. GRÁFICO 4 - Disponibilidade das escavadeiras R9100 Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 70. 69 Estes equipamentos não apresentam uma DF constante, como foi mostrado no gráfico 4, A amplitude das disponibilidades de janeiro a agosto é de 29 . O gráfico 5 mostra a DF de cada um desses equipamentos, e pode verificar que a maior queda da DF foi no mês de abril. GRÁFICO 5 - DF das escavadeiras R9100 Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 A maior perda de disponibilidade física das escavadeiras R9100 é devido às falhas no sistema no motor e sistema elétrico. Os gráficos mostrados abaixo levaram em conta dados coletados de novembro de 2011 a outubro de 2012. Foi utilizado o gráfico de Pareto, pois o mesmo permite identificar quais os problemas responsáveis pela maior perda de DF. O gráfico 6 mostra as porcentagens relacionadas à perda de disponibilidade física: GRÁFICO 6 - Perda de DF das escavadeiras R9100 Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 71. 70 As maiores perdas no sistema motor é devido a problemas no motor, já foram feitas trocas de 8 motores, e problemas relacionados à partida, como pode ser observado no gráfico 7: GRÁFICO 7 - Frequência de parada das escavadeiras Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 Já no sistema elétrico as maiores perdas são devido a problemas no display, o display ficava apagando, não foi detectado a falha sendo necessário a troca do mesmo, códigos de erro apresentados pelo equipamento e problemas nos sensores, como mostra o gráfico 8 a seguir: GRÁFICO 8 - Perfil de perda - Sistema elétrico Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 72. 71 Além da disponibilidade física, outro indicador que deve ser considerado é o tempo médio entre falhas (MTBF) e o tempo médio para reparo (MTTR). O MTBF quanto maior melhor, já o MTTR quanto menor melhor. O que se observa nestes equipamentos é a medida que há um aumento no MTBF também há um aumento no MTTR. Isso não é bom, pois o equipamento demora mais para falhar, porém o tempo parado em manutenção também é maior. Como mostrou o gráfico 2. 5.6 Indicadores ou KPI’s O KPI (Key Performance Indicator) em português indicador-chave de desempenho mede o nível de desempenho do processo. Devem ser eleitos como KPI’s apenas aqueles cujo atingimento seja capaz de alinhar a empresa com a sua visão e objetivos estratégicos. Um projeto Seis Sigma deve ter de 1 a 3 indicadores para que possa ser comprovado o sucesso do projeto. O indicador crítico de performance escolhido para este projeto é a disponibilidade física das escavadeiras R9100. A disponibilidade física será acompanhada antes, durante e depois do projeto. 5.7 SIPOC O SIPOC (Suppliers – fornecedores, Inputs – Entradas, Process – processo, Outputs – saídas, Customer – clientes) ajuda a definir um processo antes começar a mapeá-lo, mensurá-lo ou melhorá-lo. O SIPOC é um mapa de alto nível do processo relacionado ao problema a ser tratado, relacionando o início e a saída do processo. Esta ferramenta permite ver todas as inter- relações dentro do processo. Para construção do SIPOC foram levantados alguns problemas: - recall de peças / importação de peças; - falta de contrato de manutenção das máquinas; - baixo conhecimento sobre a manutenção da máquina que é nova no mercado; - falta de estabelecimento de uma política de inspeção preventiva eficaz.
  • 73. 72 Após levantar os problemas devem ser definidos a atividade inicial, os fornecedores, as entradas, as saídas e quem é o principal interessado. As figuras 33, 34, 35 e 36 mostram o SIPOC das atividades: realizar recall, realização de contrato de manutenção R9100, baixo conhecimento da manutenção das R9100 e falta de estabelecimento de uma política de inspeção preventiva eficaz. FIGURA 33 - SIPOC - importação de peças Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 FIGURA 34 - SIPOC - contrato de manutenção Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 74. 73 FIGURA 35 - SIPOC - conhecimento da manutenção Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 FIGURA 36 - SIPOC - inspeção preventiva Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 75. 74 5.8 Mapa de Processo O fluxograma do mapa de processo deve mostrar como a atividade deve funcionar, e, apresentar detalhes suficientes para servir de suporte para o objetivo de melhoria. O Mapa de Processos também deve mostrar a sequência de atividades e quem as realiza. Nas figuras 37 e 38, são mostrados o mapa de processos para a manutenção do equipamento e para a realização do contrato de manutenção. FIGURA 37 - Mapa de processo - manutenção Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 76. 75 FIGURA 38 - Mapa de processo - contrato Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 5.9 Diagrama Causa e Efeito Para construir o diagrama de Causa e Efeito foi feita uma lista com as possíveis causas que podem influenciar no resultado. Cinco pessoas envolvidas diretamente no processo de manutenção do grupo de equipamentos em estudo classificaram o nível das influências das possíveis causas no resultado em alto, médio ou baixo. A lista das causas e suas classificações está no Anexo A. No Diagrama de Causa e Efeito, figura 39, foi considerado o problema de baixa disponibilidade física das escavadeiras R9100 LIEBHERR, nos ramos foram listadas as causas que contribuem para essa baixa disponibilidade.
  • 77. 76 FIGURA 39 - Diagrama de causa e efeito Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 5.10 Matriz Esforço e Impacto Para montar a matriz de Esforço e Impacto foi levada em consideração a mesma lista de causas do diagrama de Causa e Efeito. Cada causa foi listada como um X. Os X’s foram ordenados de acordo com a classificação envolvida, após ordená-las da maior classificação para a menor, foi realizada outra classificação. Os X’s foram classificados em: - Complexos: dificuldade técnica, elevado investimento em relação ao ganho, conflito com ética e/ou governança corporativa - Prioritários: são as causas que possuem impacto direto na busca da meta do projeto; - Descartar: A escolha do X’s a serem descartados devem ser feitos com atenção para que não sejam descartados X’s importantes para o sucesso do projeto. - Ver e agir: para esta classificação deve ser focado os KPI’s do projeto. E os X’s devem responder a pergunta: é um ver e agir? Se sim e ajudar na obtenção das metas pode ser formalizado no plano de ações.
  • 78. 77 Na figura 40 segue as classificações: FIGURA 40 - Matriz esforço e impacto Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 5.11 FMEA Foi desenvolvido o FMEA para o problema com a lubrificação automática. Através do FMEA pôde-se identificar os possíveis tipos de falhas existentes na lubrificação automática, foi possível determinar o efeito das falhas sobre o desempenho do equipamento. O FMEA está no anexo B. Com o FEMA pôde-se propor ações para eliminar ou reduzir a chance de ocorrência novas falhas. Foi realizada ações como a troca da lubrificação automática, que antes tinha apenas um injetor. A lubrificação instalada possui 1 injetor em cada ponto de lubrificação. Foi também feita a troca da graxa, a LIEBHERR indicou outro tipo de graxa que seria melhor para a situação dos equipamentos.
  • 79. 78 5.12 Visita à fábrica da Liebherr Em junho de 2012, foi realizada uma visita à fábrica da Liebherr, em Guaratinguetá/SP. Nessa visita estavam presentes membros da equipe do Projeto Lean Six Sigma e foi realizada uma apresentação aos responsáveis da Liebherr pelo segmento de mineração. Foram questionados problemas nos quais havia falta de informação, como trocas de motores em que não era repassado para a mineração retorno sobre o problema encontrado no motor após retirada e análise do mesmo. Foi questionado sobre peças que chegavam à mineração para recall sem informações sobre o motivo da realização do recall. Foi questionado sobre a lubrificação automática que não funcionava em nenhuma escavadeira. Nas figuras abaixo seguem algumas fotos dos problemas apresentados por este grupo de escavadeiras: A figura 41 mostra a lubrificação automática que não funcionava, supostas causas levantadas para este problema foi projeto, bomba, e blocos de distribuição mal dimensionados e graxa inadequada. FIGURA 41 - Lubrificação automática não funciona Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 80. 79 A figura 42 mostra um vazamento no cilindro de elevação lado direito da ESC25, o cilindro já foi trocado e tornou a vazar, não teve retorno quanto ao motivo do vazamento do mesmo, apenas indícios de que alguma retenção não aguentou. FIGURA 42 - Cilindro de elevação lado direito com vazamento Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 A figura 43 mostra um motor de giro que foi trocado com 2245 horas devido à quebra, não tem nenhuma informação da causa da quebra. FIGURA 43 - Quebra do motor de giro Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 81. 80 A figura 44 exemplifica as falhas ocorridas nos motores. A ESC25 quebrou o cilindro de número 10 com 965 horas, o problema foi identificado devido ao barulho ocasionado pela falha, o motor foi trocado em garantia e enviado para a Liebherr para análise mas não tem informação da causa. A ESC26 trocou o motor em garantia com 469 horas, pois o cilindro de número 4 e 10 estavam arranhados. Foi identificada a falha, pois o equipamento estava emitindo muita fumaça, foi realizada uma endoscopia para confirmar o resultado. O motor retirado fo enviado para análise mas não foi repassada para a mineração nenhuma informação da causa da falha. FIGURA 44 - Falhas nos motores Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 A figura 45 mostra o conjunto do filtro Racor, segundo a Libherr após a troca do motor este conjunto de filtro deve ser trocado, mas não foi passada nenhuma outra justificativa.
  • 82. 81 FIGURA 45 - Troca do filtro Racor Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012 A figura 46 mostra os módulos do motor. Estes módulos tiveram que ser trocados devido à oxidação e quebra do pino de contato. O conector de entrada do módulo encontrava-se em local de má localização, propiciando a umidade e oxidação, além da vedação não se adequada. FIGURA 46 - Módulo do motor Fonte: Controle de Manutenção - Mineração, 2012
  • 83. 82 Com essa visita conseguiu-se obter algumas informações que antes não tinha, como: informações sobre as peças que iam chegar para recall e informações de componentes enviados para análise. 5.13 Cálculo da Capabilidade Inicial A capabilidade do processo determina a relação entre o desempenho real apresentado pelo processo e o desempenho especificado. Foram considerados para cálculo da capabilidade inicial, ou seja antes da implementação do processo, os dados coletados de janeiro de 2011 a junho de 2012 referente às disponibilidades físicas das escavadeiras R9100. A figura 47 mostra a capabilidade do processo: FIGURA 47 - Capabilidade Inicial Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 A estatística Zbench corresponde ao escore padronizado da curva normal reduzida e equivale ao índice Zlt, referente ao Zbench de longo prazo. O valor do índice de curto prazo Zst, que é a capacidade potencial do processo é definido conforme equação abaixo:
  • 84. 83 Zst = Zlt + Zshift Zst = -0,78 +1,5 Zst = 0,72 Onde: Zst = índice da capacidade que o processo pode apresentar se estiver sob controle Seis Sigma Zlt = índice da capacidade real do processo Zshift = desvio da média do processo ao longo do tempo (1,5) Para cálculo da capabilidade após a implementação do projeto, foi considerado os dados de julho de 2012 até os dias atuais, como mostra a figura 48. FIGURA 48 - Capabilidade depois do projeto Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 Zst = Zlt + Zshift Zst = -0,39 +1,5 Zst = 1,11
  • 85. 84 Como o Zst é o índice de capacidade que o processo pode apresentar se estiver sob controle seis sigma, pode-se dizer que a capacidade do processo aumentou, pois Zst passou de 0,72 para 1,11. Quanto maior o Z, menor é a variabilidade do processo. Consequentemente um número de falhas menor. 5.14 Análise dos resultados Percebe-se, pela análise do gráfico 9, que após maio de 2012, início da implantação do projeto, a DF, embora só tenha atingido a meta de 88% uma vez, teve um aumento em torno de 10% na média, comparada com os meses anteriores à agosto. A média dos índices da DF passou de 72% para 82%. GRÁFICO 9 - DF das escavadeiras 2012 Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 Além do aumento na DF, diminuiu a variação na DF como mostra o gráfico 10. A disponibilidade física dos equipamentos apresentam índices mais estáveis comparados ao início do projeto.
  • 86. 85 GRÁFICO 10 - Box-Plot depois do projeto Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 Um dos principais motivos para a DF baixa era a grande troca de motores das escavadeiras. Após as constantes trocas dos motores foram feitos estudos por técnicos especializados da LIEBHERR e foi encontrada uma falha no sincronismo do software que gerencia o motor. Para correção do problema foi feito uma atualização do software de todos os motores. A lubrificação automática, que não funcionava em nenhum dos equipamentos foi substituída. Antes, era apenas um injetor para quatro pontos de lubrificação e a lubrificação era em paralelo. A lubrificação instalada é um injetor para cada ponto e é feita em série. Se um ponto entupir a graxa irá derramar, o que pode ser percebido pelo próprio operador para que possa ser acionada a manutenção. Foi trocado também o tipo de graxa. A LIEBHERR identificou um tipo de graxa que seria mais indicado para a situação. As inspeções que praticamente não existiam agora são realizadas diariamente, por cerca de 1 hora, geralmente no horário de almoço do operador. E os planos de inspeções e manutenções foram atualizados de acordo com as necessidades identificadas no dia-a-dia. Foi criado o plano de eficácia, que é a análise da quantidade de horas que o equipamento gasta para ter manutenção corretiva após sair da manutenção preventiva. Com a ajuda do setor de suprimentos, muitas peças que antes não tinham em estoque foram colocadas. Assim
  • 87. 86 evitou-se o tempo de parada do equipamento até que as peças cheguem. Foram também desenvolvidos fornecedores paralelos para os materiais com grande lead time. Doze técnicos mecânicos da mineração fizeram o treinamento de manutenção das escavadeiras R9100, que teve duração de 15 dias e foi feito pela LIEBHERR. Em todas as paradas acima de 20 horas é realizada análise de falhas. No gráfico 11, percebe-se que o índice de MTBF e MTTR estão próximos das metas, que são de 23 horas e 5 horas respectivamente. A DF aumentou cerca de 10%, pois ainda tem algumas variações. O gráfico 12 mostra a disponibilidade de janeiro a maio de 2013. GRÁFICO 11 - MTTR x MTBF 2012 Fonte: Controle da Manutenção - Mineração, 2012 GRÁFICO 12 - Disponibilidade Física 2013 Fonte: Controle de Manutenção – Mineração, 2013 86,73% 83,24% 92,43% 80,87% 78,72% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% Jan Fev Mar Abr Mai metas
  • 88. 87 Visto que no cálculo do MTTR e do MTBF não são incluídas as horas de paradas em preventiva, houve uma melhora nos índices, pois hoje devido às inspeções diárias muitas falhas são corrigidas em paradas preventivas. A solução do problema com os motores também contribuiu para diminuir o MTTR, pois para trocar o motor, as escavadeiras ficava em torno de 3 a 5 dias paradas. Além das melhorias nos índices da DF e dos índices de MTTR e MTBF citados acima pode- se citar a melhoria no relacionamento do setor de manutenção com os setores de lavra e infra- estrutura. Também pode-se citar um melhor entrosamento entre os mecânicos próprios e os mecânicos terceirizados da LIEBHERR. Uma futura ação identificada por este projeto é a definição de uma equipe responsável pela manutenção apenas deste grupo de equipamento. Outra ação é a implantação da inspeção e controle de materiais FPS (Ferramenta de Penetração no Solo), que engloba os testes de diferentes materiais para as pontas e caçambas e controle de vida útil.
  • 89. 88 6 CONCLUSÃO A maior contribuição do projeto Seis Sigma é enxergar as atividades de melhoria da qualidade de forma ampla, sempre alinhando ferramentas de qualidade às estratégias de negócio da empresa, por isso o Seis Sigma não é avaliado apenas quanto a resultados técnicos obtidos, mas também quanto ao gerenciamento do tempo, custo e utilização de recursos disponíveis para execução do projeto. Analisados os resultados obtidos com a implantação do Projeto Lean Six Sigma descrito neste TC percebe-se que os resultados foram satisfatórios e mostraram que a metodologia Lean Six Sigma pode ser utilizada na melhoria, otimizando a disponibilidade física das escavadeiras, que está relacionada diretamente com o processo em questão. Percebeu-se uma melhora significativa: antes do processo as escavadeiras não haviam atingido a meta de 88% e após a implementação do projeto essa meta foi atingida apenas uma vez, no mês de outubro, porém a média da disponibilidade física passou de 72% para 82%. O estudo mostra que a aplicação da melhoria contínua por meio da ferramenta DMAIC permite identificar oportunidades como melhorar cada vez mais os níveis de monitoramento do projeto, através de um controle e acompanhamento. Após a implantação o projeto Lean Six Sigma, foi possível verificar que ocorreram significativos avanços no aperfeiçoamento do processo, como: aumento da média da disponibilidade física de 72% para 82%; MTBF e MTTR para uma média de 23 horas e 5 horas respectivamente; melhora no relacionamento com os clientes internos (lavra e infra-estrutura) devido à melhora na disponibilidade dos equipamentos; foi possível identificar quais as falhas que mais tiveram impacto na DF. Contudo, é preciso entender que, por mais ações e melhorias que possam haver no processo, ainda iremos encontrar dificuldades para negociar com pessoas que, em alguns casos, atribuem diferentes prioridades nas atividades envolvidas, dificuldades estas de caráter comportamental. Então, cabe a nós futuros Engenheiros de Produção, continuarmos conversando, convencendo e mostrando o caminho tanto para os colaboradores, como para os nossos orientadores. Para finalizar o Lean Six Sigma já não é somente uma visão de futuro, mas de presente também. O programa não é o único passo para uma organização alcançar o sucesso, mas
  • 90. 89 pode-se dizer que é um passo extremamente importante para qualquer organização que queira ir mais longe e ter maior sucesso. Ao concluir salienta-se o fato deste método contribuir bastante para a evolução dos conhecimentos nos pesquisadores no contexto do âmbito do curso de Engenharia de Produção e sua aplicação na vida profissional.
  • 91. 90 REFERÊNCIAS ABRAHAM, Marcio; VICENTIN, David. As abordagens do Lean Seis Sigma. 2010. Disponível em: <http://www.setecnet.com.br/seissigma/includes/Modelos%20Lean%20Seis%20Sigma.pdf> Acesso: 20 de nov. 2012 ANTONY, J. (2006). Six sigma for service processes. Business Process Management Journal,12 (2), 234-248. C.A.N. – Consultoria de Organização. Disnponível em: < <www.can.com.br/lean_metodologia.asp> Acesso em: 25 de novembro de 2012 CARVALHO,Marly C. Gestão da qualidade: teoria e casos. Rio de Janeiro: Campus, 2012. EHRLICH, B. H. Transactional Six Sigma and Lean Servicing: Leveraging Manufacturing Concepts to Achieve Word Class Service. Boca Raton, FL., CRC Press LLC, 2002. GEORGE, Michael L. Lean Seis Sigma para Serviços: Como Utilizar Velocidade Lean e Qualidade Seis Sigma para Melhorar Serviços e Transações. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2004. JUNIOR, ODAIR LIMA DE ARAUJO. Plano de Ação. 2010. Disponível em: < http://www.webartigos.com/artigos/plano-de-acao/48927/> Acesso em: 25 de nov. de 2012. KARDEC, Alan; NASCIF, Julio. Manutenção: função estratégica. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2009. KOCHE, José Carlos. Fundamentos da Metodologia Científica: Teoria da Ciência e Iniciação à Pesquisa, 28a. ed.. Petrópolis, RJ: Vozes, 2009. LAKATOS, Eva Maria. Fundamentos da Metodologia Científica. 6.ed., São Paulo, SP: Atlas, 2009. LIEBHERR. Manual de manutenção e operação R9100. 2011. LIEBHERR. Centro de treinamento. 2011
  • 92. 91 MINERAÇÃO USIMINAS – Controle de Manutenção, 2012. MINERAÇÃO USIMINAS – Centro de Controle de Operação, 2010. MONTGOMERY, Douglas C. Introdução ao Controle estatístico da qualidade. 4.ed., reimpr. Rio de Janeiro: LTC, 2009. OHNO, Taiichi. O Sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala, 1a. ed.. Porto Alegre: Bookman, 1997. PYZDEK, T.. The Six Sigma Handbook. McGraw-Hill, New York et al. 2001. RODRIGUES, MARCUS VINICIUS. Ações para a qualidade: GEIQ: Gestão Integrada para a Qualidade. 2ed. Rio de Janeito: Qualitmark, 2006. ROTONDARO, ROBERTO GILIOLI; et al. Seis Sigma: Estratégia Gerencial para a Melhoria de Processos, Produtos e Serviços. 1ed. São Paulo: Atlas, 2010. SHINGO, Shigeo. O sistema Toyota de Produção do Ponto de Vista da Engenharia de Produção, 2a. ed.. Porto Alegre: Artmed, 1996. SMITH, B. & ADAMS, E. LeanSigma: advanced quality. Proc. 54th Annual Quality Congress of the American Society for Quality, Indianapolis, Indiana, mai./00. SIQUEIRA, IONY PATRIOTA DE. Manutenção Centrada na Confiabilidade: Manual de Implementação. Rio de Janeiro: Qualitmark, 2005. SOUZA, Valmir. Otimização dos Parâmetro de Controle de um Processo de Fabricação. Itajubá: Universidade Federal de Itajubá. Dissertação, 2002. WATSON, G.H. Cycles of learning: observations of Jack Welch. ASQ Publication, 1, (1): 45-58, nov./01. WERKEMA, Cristina. Lean Seis Sigma – Introdução às ferramentas do Lean Manufacturing. Belo Horizonte. Werkema Editora, 2006.
  • 93. 92 YILMAZ, M.R.; CHATTERJEE, S. Six sigma beyond manufacturing – a concept for robust Management. IEEE Engineering Management Review. Vol. 28 Nº. 4, pp. 73-80, 2000.
  • 94. 93 ANEXO A – Matriz Causa e Efeito Continua
  • 95. 94 Continua
  • 96. 95 Conclusão Fonte: Controle de Manutenção – mineração, 2012
  • 97. 96 ANEXO B – FMEA Lubrificação automática Fonte: Controle de manutenção – mineração, 2013

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