implantaÇÃo do controle estatÍstico de processos …
TRANSCRIPT
IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSOS NA
CALIBRAÇÃO DA TENSÃO DE FLUTUAÇÃO EM CARREGADORES DE
BATERIAS NAS ILUMINAÇÕES DE EMERGÊNCIA
Evandro de Oliveira1 Jonathan Francisco Pereira Tcacenco2
RESUMO O Controle Estatístico de Processos auxilia na aquisição e medição de variáveis para a análise do processo, indicando se a variável encontra-se dentro dos valores especificados, bem como as prováveis causas de desvios nos valores. Este artigo descreve a implantação do CEP no controle da calibração da tensão de flutuação em carregadores de baterias nas iluminações de emergência.
Palavras-Chaves: CEP, Controle Estatístico de processos, carregadores de bateria, iluminação de emergência.
INTRODUÇÃO
Atualmente a competitividade das empresas está sendo impulsionada pela
gestão da qualidade nos processos de manufatura e, da mesma forma, o aumento da
produtividade tem sido alcançados pela eliminação de retrabalhos conseguida dom esta
gestão.
Segundo Romero e Salgado (2003), não existem processos produtivos livres de
variabilidade, portanto não é possível produzir produtos idênticos. Esta variabilidade seja da
matéria-prima, da maquina ou proveniente do operador, é a responsável pela geração de
produtos não-conformes.
HISTÓRICO DA EMPRESA
A empresa Utiluz Tecnologia e Serviços Ltda., cujo nome fantasia e marca têm o
mesmo nome de sua razão social, teve sua fundação em agosto de 2000, quando o Eng. João
Tcacenco, sócio proprietário da empresa Nick Energia e Sistemas Eletrônicos Ltda, e seu filho
Jonathan Tcacenco especialista em Automação Industrial e Tecnologia da Informação, sócio
proprietário da empresa JBG Automação Industrial Ltda, juntamente com a Administradora
Marineli Pereira, também sócia proprietária da empresa Nick Energia e Sistemas Eletrônicos
Ltda, resolveram unir suas forças e formar uma só empresa sólida e competitiva no mercado.
No início a empresa encontrou certas dificuldades, pois disputavam um mercado muito
competitivo que era o de iluminação de emergência e também o de automação industrial, e
1 Graduado em Tecnologia em Automatização Industrial pela Universidade de Caxias do Sul e Pós Graduando
em Engenharia de Produção pela Faculdade da Serra Gaúcha. 2 Graduado em Tecnologia em Gestão da Tecnologia da Informação pela Universidade do Sul de Santa
Catarina e Pós Graduando em Engenharia de Produção pela Faculdade da Serra Gaúcha.
como era uma nova marca os consumidores sempre pensam duas vezes antes de comprar, mas
com o conhecimento e competência de seus dirigentes a empresa conquistou o seu espaço.
Com a evolução tecnológica a empresa buscou novos nichos de mercado, passando a
produzir também iluminação para móveis e iluminação decorativa com LEDs, linha na qual se
tornou referência no Brasil, pois é a única empresa que consegue adaptar a sua produção de
acordo com a necessidade específicas de cada cliente.
A Utiluz continua sendo uma empresa familiar, que apesar de ter uma linha tão ampla
de produtos consegue com os seus 40 colaboradores atender as expectativas do mercado,
sempre colocando a qualidade de seus produtos em primeiro lugar, com sua sede localizada
em Caxias do Sul, já possui representantes em todos os estados brasileiros, além de expor
seus produtos nas principais lojas do ramo.
Toda a linha de produtos é baseada em tendências mundiais, tanto de eficiência
energética, quanto em design e novos materiais, buscando estas alternativas em feiras e
eventos internacionais, principalmente de países desenvolvidos, como por exemplo, China,
Alemanha, Espanha e Itália.
HISTÓRICO DA ADMINISTRAÇÃO
As origens da administração remontam a um passado muito distante. Na
própria Bíblia, temos citações que mencionam os benefícios de se delegar autoridade, bem
como da conveniência de se ter boa organização ao se dirigir o povo.
Das antigas civilizações também ouvimos falar em administração e liderança.
Sócrates mencionava em seus discursos, que “aqueles que sabem como utilizar pessoas,
conduzem coisas públicas ou particulares judiciosamente, enquanto que aqueles que não
sabem, errarão na administração de ambos”.
As organizações militares também têm sido com o passar dos séculos,
exemplos de administração de grandes contingentes de pessoas com o auxílio de princípios e
objetivos bem definidos e por todos compreendidos. Ao lado destas organizações militares,
temos a Igreja Católica, como outro exemplo bem sucedido, com sobrevivência por séculos.
Mas foi somente no século XIX, que os primeiros escritos dedicados
exclusivamente a administração surgiram. Robert Owen, um próspero fabricante de tecidos da
Escócia publicou em 1825, o livro A New View of Society, onde procurava demonstrar a
outros industriais, a importância de se dedicar ao elemento humano, a mesma atenção e
cuidado dedicados às máquinas.
No ano de 1832, o britânico Charles Babbage publicou o livro On the Economy
of Machinery and Manufactures, no qual explana o princípio da divisão do trabalho, que 80
anos mais tarde, constituiria o elemento fundamental da Teoria de Frederic W. Taylor, o
fundador da Administração Científica.
Por causa destes e outros precursores, a Administração começou a tomar corpo
como assunto independente das ciências econômicas e dos conhecimentos tecnológicos que
no século XIX eram intensamente descobertos e estudados. No século XX coube a Taylor nos
Estados Unidos e Fayol na França, lançar os alicerces definitivos da Administração, após os
quais muitos outros se guiaram.
No ano de 1895, Taylor apresentou o trabalho intitulado A Piece Rate System,
que demonstrava um novo tipo de remuneração. Este era baseado no pagamento de uma
quantia fixa por peça produzida e no valor de produção padrão-horário. Se no final das 10
horas de trabalho diárias, o operário fizesse menos que o padrão, receberia apenas o valor fixo
por peça. Porém, se ultrapassasse a produção padrão, receberia um valor maior por peça,
ficando assim com um ganho muito maior. Este trabalho de Taylor constituiu a base para o
trabalho de tempos e movimentos com a decorrente aplicação de salários com incentivo a
todo pessoal da fábrica.
No ano de 1911, Taylor publicou o livro The Principles os Scientific
Management, com a intenção de sumariar todas as suas experiências e traduzí-las em
princípios, substituindo os métodos empíricos utilizados até então.
Os seus princípios podem ser resumidos da seguinte forma:
� Aplicar a análise científica em lugar do empirismo;
� Analisar cuidadosamente cada operação, planejando em detalhes cada um de seus
aspectos;
� Selecionar o melhor homem para cada trabalho, especializando-o em uma tarefa;
controlar suas atividades para ter certeza de que ele está seguindo o que foi planejado;
Ao lado destes princípios, Taylor preconizava a separação da função de
“preparar o trabalho” e “executá-lo”, para isto, concebia ele não um único superior, mas uma
série deles, cada um encarregado de um aspecto, assim teríamos:
� um encarregado para preparar todo o material necessário para o início da produção;
� o encarregado da fabricação propriamente dita;
� o encarregado da inspeção e teste;
� o encarregado da manutenção;
Mais adiante, no ano de 1915, o francês Henry Fayol reuniu em seu primeiro
livro, Administration Industrialle et Générale, a base moderna da teoria da administração,
dentro do enfoque dado pela escola clássica.
Fayol pregava que o bom desempenho de uma empresa, em qualquer atividade,
dependia de a empresa estar obedecendo a um certo número de condições às quais se poderia
chamar de princípios. Estes princípios poderiam ser aplicados a toda cadeia hierárquica da
empresa, diferindo apenas em cada posição quanto a intensidade com que precisavam ser
utilizados. Os princípios deviam ser flexíveis e capazes de se aptar a cada realidade. Dizia
Fayol, “que administrar é uma arte que requer inteligência, experiência, decisão e
proporção; composta de tato e experiência, a proporção é uma das mais desejadas
qualidades em um administrador”.
Os princípios preconizados por Fayol são:
� Divisão do trabalho;
� Autoridade;
� Disciplina;
� Unidade de comando;
� Unidade de direção;
� Subordinação dos interesses individuais ao interesse geral;
� Remuneração;
� Centralização;
� Cadeia escalar;
� Ordem;
� Eqüidade;
� Estabilidade do pessoal;
� Iniciativa;
� Espírito de equipe;
Fayol teve a oportunidade de aplicar seus conceitos em toda sua brilhante
carreira de administrador, quando ingressara na Companhia Commentury Fourchambault, a
mesma estava a vias de fechar, mas com seu trabalho, Fayol deixou empresa no ano de 1918,
com uma excelente situação, e com os melhores administradores a frente do comando da
empresa.
Após este dois importantíssimos precursores da administração, tivemos outros,
como Elton Mayo, com a sua escola de relações humanas, o alemão Max Weber, com seu
modelo de organização burocrática, o americano Chester I. Barnard, com a escola dos
sistemas sociais, Herbert Simon com sua teoria da decisão, e por último temos a escola
matemática, que se desenvolveu muito durante a segunda guerra, com ênfase do processo
decisório, existência das decisões programáveis e progresso do computador.
O CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSOS
O controle estatístico do processo (CEP) é um sistema de inspeção que identifica,
controla e motiva a redução da variabilidade de processos produtivos. Através da implantação
deste sistema pode-se obter uma melhoria da característica de que se está controlando,
aumentar a produtividade e a confiabilidade do processo e reduzir custos do produto com a
diminuição de refugos e retrabalhos.
O CEP permite conhecer o processo produtivo, mantê-lo em controle estatístico e
melhorar sua capacidade, com objetivo de melhorar continuamente e obter estabilidade nos
processos produtivos. Empresas têm utilizado CEP como uma filosofia de gerenciamento, isto
é, um conjunto de técnicas e habilidades e não apenas como uma ferramenta estatística.
(TOLEDO, 1991).
Cartas de Controle
As cartas de controle de processo foram criadas por Shewhart em 1920, são ferramentas
simples que possibilitam implementar o controle estatístico em processos de fabricação e
distinguir claramente causas especiais e causas comuns. Elas são utilizadas para prevenir
problemas, e não apenas para detectar e corrigi-los. Através de amostragens, dados são
analisados para identificar a origem do problema e auxiliar sobre e de que forma agir.
(INDEZEICHAK, 2005). As cartas de controle podem se de dois tipos: por variáveis expressa
em valores contínuos e a por atributo expressa como a presença ou a ausência do atributo.
O objetivo das cartas de controle é a avaliação da estabilidade do processo, são elas que
identificam as causas especiais de variação. As cartas de controle são gráficos onde
apresentam uma linha média e duas outras linhas, uma com limite superior de controle (LSC)
e a outra com o limite inferior de controle (LIC) estas linhas são estatisticamente
determinadas. Os LSC e LIC são calculados de acordo com uma operação normal do
processo, sem causas especiais. Quando da coleta de dados ocorre algum ponto ou vários fora
desse limite diz-se que o processo está “fora de controle”. Já quando causas comuns estão
atuando no processo a variabilidade se mantém numa faixa estável e dizemos que o processo
está sob controle estatístico.
A interpretação da estabilidade do processo é realizada através das cartas de controle.
Quando ocorre presença de causas especiais, pontos que ficam fora da faixa de controle ou
ainda uma seqüencia de pontos abaixo ou acima da média, torna o processo instável, estas
causas devem ser identificadas e removidas para reduzir a variabilidade. Quanto às causas
comuns, elas geram variabilidade chamada natural e o processo é considerado estável.
Pode se ter dois tipos de cartas de controle, sendo as cartas de controle para variáveis e carta
de controle por atributos.
Cartas de controle para variáveis
Carta de “ e R” (média e amplitude): onde são registradas as médias amostrais e a
variabilidade do processo é avaliada através da amplitude. Apresenta facilidade na elaboração
dos cálculos, porém indica com menor segurança a variabilidade do processo. Costuma-se
trabalhar com esse tipo de gráfico para casos em que o tamanho da amostra seja menor que 6
(n < 6).
Carta “ e s” (média e desvio-padrão): seu uso é aconselhável para grandes amostras. As
médias amostrais são registradas e a variabilidade é avaliada através do desvio-padrão, mas
esse tipo de gráfico apresenta maior dificuldade de interpretação.
Carta “ e R” (mediana e amplitude): onde são registradas as medianas e suas amplitudes.
Apresenta maior facilidade no controle contínuo do processo, pois não há necessidade de
cálculos, porém a mediana é um estimador mais fraco que a média.
Carta “Xi e R” (X individual e amplitude): onde são registrados valores individuais de
medições e não valores médios. Devem ser utilizados em situações especiais como processos
com taxa de produção muito baixa ou com pouca variabilidade. Para construir o gráfico
correspondente adota-se X como sendo a média dos valores individuais e R a amplitude do
processo como a média das amplitudes em valor absoluto entre cada leitura de dois valores
individuais consecutivos.
Cartas de controle por atributos
Carta p ou da Proporção de Defeituosos: é usado para a porcentagem de unidades não-
conformes na amostra. As amostras não precisam ter o mesmo tamanho.
Carta np ou do Número Total de Defeituosos: é usado para o número de unidades
não-conformes na amostra. É de fácil manuseio pelos operadores e as amostras devem
obrigatoriamente ser do mesmo tamanho.
Carta c ou de Número de Defeitos na Amostra: é usado para o número de não
conformidade numa amostra. As amostras devem ter o mesmo tamanho.
Limite superior de controle (LSC) = media do processo + 3 desvios padrões. Limite inferior de controle (LIC) = Media do processo – 3 desvios padrões.
Carta u ou de Defeitos por Unidade: é usado para o número de não conformidades por
amostra considerada como uma unidade. As amostras não precisam ter o mesmo tamanho.
Capacidade de processo
O estudo da capabilidade, índice utilizado para decidir se um processo é capaz ou não é
capaz, é de extrema importância, pois ele permite otimizar a produtividade e qualidade,
determina novos padrões de tolerância, determina também se um novo equipamento é capaz
de atender as especificações e ainda compara o desempenho de diferentes equipamentos. Os
processos podem estar estáveis e ao mesmo tempo não serem capazes. Isso acontece quando a
variabilidade devido a causas comuns é maior que a amplitude das especificações
determinadas pelos clientes.
O índice de capacidade (Cp) de um processo é dado pela razão entre a amplitude das
especificações e a dispersão ou variabilidade natural do processo e o índice de capacidade de
processo nominal (Cpk), levando em conta a localização e os valores nominais do processo.
A capacidade de um processo refere-se em produzir produtos cujos resultados atendam
as especificações do projeto. A capacidade de um processo envolve a comparação entre os
“Limites Naturais” do processo com os “Limites Especificados”. Baseado nesse conceito, um
processo pode ser classificado, quanto à sua capacidade em:
Processo capaz: quando os resultados das medições encontram-se dentro dos limites as
especificações do projeto, ou seja, estatisticamente não estão sendo produzidos produtos
defeituosos.
Processo não-capaz: quando os resultados das medições encontram-se fora dos limites das
especificações do projeto, ou seja, estatisticamente existem indicações que estão sendo
produzidos defeituosos.
O índice de capacidade (Cp) se preocupa com a centralização do processo, isto é, com a
média estimada do processo ( ) em relação aos limites de especificação. É calculado da
seguinte forma, onde:
LSE = Limite Superior de Especificação
LIE = Limite Inferior de Especificação
= desvio-padrão da amostra do processo
O índice de desempenho do processo (Cpk) é uma medida de dispersão e de posição,
isto é, mede quantos desvios-padrão estão situados em relação ao intervalo entre a média do
processo e um dos limites especificados.
O calculo de capacidade do processo nominal (Cpk) é realizado da seguinte maneira:
- Fórmula para a tolerância:
- Fórmula para determinar o Cpk:
Cpk= Cpkmin
Onde: Cpkmin é o menor valor de Cpki ou Cpks
Para que o processo seja considerado excelente, o ideal é que o valor do índice Cpk seja
maior ou igual a dois.
A ILUMINAÇÃO DE EMERGÊNCIA
A iluminação de emergência é um equipamento que aciona um conjunto de lâmpadas
no exato momento da falta de energia elétrica, que pode ser causada por diversos motivos,
como por exemplo, corte da energia elétrica pela concessionária, sinistros, falhas da rede
elétrica.
A função principal para a utilização da iluminação de emergência, é a evacuação das
pessoas que estão no recinto na ocasião da falta de energia. Estas iluminações de emergência
podem ser de dois tipos:
• Aclaramento: utilizada para evacuação das pessoas;
• Balizamento: utilizada para indicar a rota que as pessoas utilizarão para evacuar o
local;
Estes equipamentos acionam os conjuntos de lâmpadas através de uma bateria
automotiva, as quais devem ter alguns cuidados para uma maior vida útil.
Figura 1. Iluminação de Emergência com três Faróis.
Figura 2. Iluminação de Emergência com dois Faróis.
A BATERIA
A bateria é um elemento químico, que tem por princípio de funcionamento, a geração
de energia elétrica através de placas de chumbo envoltas por um ácido, muito utilizada em
automóveis e equipamentos de emergência, que são equipamentos que mantém alguns
elementos ligados mesmo quando há falta de energia elétrica da concessionária.
Figura 3. Bateria automotiva 12Vcc x 40 A.h.
O PROCESSO DE CALIBRAÇÃO
As baterias devem ser tratadas com cuidado para ter uma vida útil aumentada. Uma
das formas é fazendo o controle da tensão de flutuação, que deve ter os valores entre 13,3 e
13,6 Vcc. A tensão estando dentre estes valores, faz com que o ácido não evapore por excesso
de temperatura. Isto proporciona uma maior vida útil a bateria.
O processo se dá colocando-se dois resistores com valor de tolerância de 1%, fazendo
com que dificilmente os valores da tensão de flutuação fiquem fora. A medição é feita por
dois equipamentos distintos, e são realizados em 10% das peças de cada lote de produção.
COLETA DE DADOS
Foram coletados dados de 10 lotes de fabricação, compostos de 100 peças cada lote. A
amostra escolhida foi de 5 peças, e a tabela abaixo apresenta os dados coletados.
Amostra Peça 1 Peça 2 Peça 3 Peça 4 Peça 5
Lote 1 13,55 13,50 13,45 13,50 13,55
Lote 2 13,45 13,35 13,40 13,55 13,50
Lote 3 13,50 13,50 13,45 13,55 13,30
Lote 4 13,35 13,55 13,45 13,40 13,40
Lote 5 13,45 13,45 13,40 13,35 13,55
Lote 6 13,60 13,55 13,45 13,55 13,60
Lote 7 13,55 13,55 13,50 13,50 13,55
Lote 8 13,45 13,40 13,35 13,55 13,50
Lote 9 13,30 13,30 13,35 13,40 13,35
Lote 10 13,35 13,55 13,60 13,45 13,55
13,20
13,25
13,30
13,35
13,40
13,45
13,50
13,55
13,60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
LCI
Xbarbar
LCS
Médias
Gráfico das Amplitudes
BIBLIOGRAFIA
Liker, Jefrey K. O modelo Toyota: 14 princípios de gestão do maior fabricante do mundo. Tradução Lene Belon Ribeiro. - Porto Alegre: Bookman, 2005.
Magee, David. O segredo da Toyota: lições de liderança da maior fabricante de
automóveis do mundo. Tradução Bruno Alexander. - Rio de Janeiro: Elsevier, 2008.
OHNO, Taiichi, O Sistema Toyota de Produção: além da produção em larga escala. Editora Bookman, Porto Alegre, 1997.
SLACK, Nigel et. al. Administração da Produção. Tradução de Henrique Corrêa, Irineu
Gianesi. - São Paulo: Atlas, 1996.
CORRÊA, Henrique L. E GIANESE, Ireineu G. N. Just in Time, MRPII e OPT: um
enfoque estratégico. - São Paulo: Atlas, 1993.
CORADI, Carlos. Teorias da Administração de Empresas. - São Paulo: Perspectiva, 1978.
TOLEDO, J.C. Introdução ao CEP – Controle estatístico da Qualidade Tmq. Brasília, 1991. INDEZEICHAK, V. Analise do Controle Estatístico da Produção para empresa de pequeno porte: Um estudo de caso. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Produção. Universidade Federal do Paraná. Ponta Grossa. 2005.