Introdução ao Processo Seis Sigma

1. Introdução ao Processo Seis Sigma Rabelo, A.T. Centro de Informática, UFPE. Brasil

2. O que é Seis Sigma • É uma metodologia estruturada para fornecimento de produtos e serviços melhores, mais rápidos com custos mais baixos; com uma forte base em conhecimento de processos e através da redução da variabilidade dos processos. • O Processo Seis Sigma tem como foco: • Redução do tempo de ciclo; • Redução drástica de defeitos; e • Satisfação dos clientes.

3. O que é Seis Sigma • O Seis Sigma permite que um dirigente empresarial seja pró-ativo ao invés de reativo com relação à questões de Qualidade; • A pró-atividade parte da definição, estratégica, dos padrões de qualidade baseados em Sigmas (desvios padrão).

4. Origem dos Seis Sigma • Na década de 80, a Motorola, promoveu o desenvolvimento da metodologia com o objetivo de melhorar a qualidade dos seus produtos; • Em 1986, Bill Smith, engenheiro da Motorola, definiu um conceito chave para a empresa: Defeitos por Oportunidade, ou Defeitos por Unidade; • Com este indicador, a Motorola passa a medir os defeitos em todas as etapas de produção de forma consistente; • Em 1988 a Motorola recebe o prêmio Malcolm Baldrige National Quality Award, equivalente ao nosso Prêmio Nacional de Qualidade;

5. Origem dos Seis Sigma • A IBM foi uma das primeiras empresas a implantar as técnicas do Seis Sigma, seguindo a Motorola; • Este trabalho resultou, também, no Prêmio Malcolm Baldrige National Quality Award, em 1990; • A partir daí o “SIX SIGMA” começou rapidamente a se tornar um fator crítico de sucesso; • Observou-se que o processo poderia ser aplicado em qualquer organização devido à sua versatilidade.

6. Origem dos Seis Sigma • Quando Jack Welch tornou-se CEO da General Electric Company, em 1991, um dos primeiros itens de sua agenda foi a restruturação de toda a organização; • As 12 unidades de negócio da GE deveriam utilizar processos baseados em Seis Sigma; • Em 1995 a GE começou seu programa com média de qualidade de 3 Sigma; • Antes de 1997, subiu para 3,5 Sigmas; • Este aumento de qualidade transformou a GE, de uma empresa de 25 bilhões de Dólares em uma empresa de 90 Bilhões e alta rentabilidade.

7. Como Funciona o Seis Sigma • O conceito estatístico, primeiramente, considera que o comportamento do processo segue a distribuição normal de probabilidades; Distribuição Normal • Baseado nesta premissa, busca-se reduzir gradativamente a variabilidade de um processo até que se atinja um fator de 99,9997% de sucesso (Seis vezes o desvio padrão);

8. Como Funciona o Seis Sigma • Na linguagem da metodologia do Seis Sigma, um processo é medido por alguns índices, relacionados abaixo: • CP = Capacidade dos Processos • CPk = Capacidade ajustada dos Processos • Dpm = defeitos por milhão, que é a proporção de valores fora da especificação, multiplicado por 1.000.000. • Dpmo = é o mesmo do índice anterior, mas expresso em defeitos por milhão de oportunidades. • Dpu = defeitos por unidade, que é o total de defeitos dividido pelo total de unidades produzidas. • Sigma Level, ou Nível Sigma (Z) = é o número de desvios padrão entre o centro do processo e a especificação mais próxima.

9. Como Funciona o Seis Sigma • Para um processo que tem Cpk igual a 1,00 (Limites de Controle coincidindo com os de Especificação), podemos estimar qual o percentual de produtos fora da especificação: Processo com Cp = Cpk = 1,0

10. Como Funciona o Seis Sigma • Calculando os valores de Z para os dois lados, teremos: • Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade de um valor ser maior ou igual a Z=3 é de 0,0135%, como temos dois lados (simetria), temos que a probabilidae de Z=+/- 3 = 0,027% ou de 2700 ppm. • Este valor considera que o processo é estático.

11. Como Funciona o Seis Sigma • Existem algumas diferenças da abordagem convencional do Controle da Qualidade, como por exemplo, os índices de capacidade tradicionais, Cp e Cpk, que assumem um processo estático, o que na realidade não acontece pois a longo prazo, os processos variam; • Assumindo uma variação a longo prazo de mais ou menos 1,5 desvios padrão, podemos dar aos índices de capacidade uma outra interpretação, mais realista.

12. Como Funciona o Seis Sigma • Calculando os valores de Z para os dois lados, teremos: • Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade de um valor ser menor ou igual a Z=4,5 é de 0,0034% e maior ou igual a z=1,5 é de 6,6807%, resultando em uma probabilidade de 6,6811% ou 66811 ppm. • Isso significa que a cada um milhão de produtos 66.811 estão fora das especificações;

13. Como Funciona o Seis Sigma • O que a metodologia Seis Sigma prega é a redução drástica da variabilidade até um nivel de 3,4 ppm (6 desvios padrão) da média até a especificação, superior ou inferior. Visualização do processo original Visualização do processo com variação reduzida

14. Como Funciona o Seis Sigma • A tabela abaixo apresenta os Limites de Especificação vs. Defeitos para Distribuição sem Deslocamento • Agora se considerarmos uma variação da média µ = ± 1,5 σ, o que é bastante comum na vida real, teremos o gráfico da Figura: Tabela Limites de Especificação vs. Defeitos para Distribuição com Deslocamento de ± 1,5

15. Análise do Fator de Melhoria • Fator de Melhoria “M” – Indica quantas vezes a qualidade do produto ou serviço deve ser melhorado para aumentar o valor de σ em uma unidade (observar que esta relação não é linear). • Como podemos observar, à medida que σ sobe a melhoria tem que ser proporcionalmente maior. Os valores do fator “M”, são calculados utilizando a fórmula:

16. DMAIC • O processo seis sigma é estruturado e busca a redução de variabilidade; • O ganho é expresso na forma financeira/econômica; • A metodologia segue um roteiro, conhecido como DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve, Control);

17. DMAIC • Definir: Defina as metas das atividades de melhoria. Elas serão os DOSSIÊ objetivos estratégicos da organização, tais como maior participação no mercado e retornos sobre o investimento mais elevados. No âmbito operacional, uma meta possível seria o aumento de produção de determinado departamento. No de projetos, as metas poderiam ser a redução do nível de defeitos e o aumento de produção. Aplique métodos de data mining para identificar oportunidades de melhorias potenciais. • Medir: Meça o sistema existente. Estabeleça métricas válidas e confiáveis para ajudar a monitorar o progresso rumo às metas definidas no passo anterior. Comece por determinar o ponto de partida atual. Utilize a análise de dados exploratória e descritiva para ajudar a entender os dados.

18. DMAIC • Analisar: Analise o sistema para identificar formas de eliminar a lacuna entre o desempenho atual do sistema ou processo e a meta desejada. Aplique ferramentas estatísticas para orientar a análise. • Implementar: Incremente o sistema. Seja criativo para achar novas maneiras de fazer as coisas melhor, de forma mais econômica ou mais rápida. Use o gerenciamento de projetos e outras ferramentas de planejamento e gerenciamento para implementar a nova abordagem. Empregue métodos estatísticos para validar a melhoria. • Controlar: Controle o novo sistema. Institucionalize o sistema aperfeiçoado modificando os sistemas de remuneração e incentivos, política, procedimentos de planejamento das necessidades de material, orçamentos, instruçõoes operacionais e outros sistemas de gerenciamento. Pode ser interessante adotar sistemas como ISO 9000 para garan-tir que a documentação esteja correta.

19. O Método passo-a-passo

20. Quem Aplica a Metodologia • O treinamento do especialista Seis Sigma é de, no mínimo, quatro meses. Ao final do treinamento, estes especialistas são avaliados e premiados como BlackBelts ou GreenBelts; • O treinamento teórico de sala de aula é associado a um projeto prático que permite demonstrar como os métodos são utilizados no "mundo real" dos processos; • Os quatro meses correspondem, na realidade, às quatro fases da metodologia DMAIC (Definição, Medição, Análise, Melhoramento e Controle); • Cada uma das quatro fases inicia-se com uma revisão formal do projeto, treinamento em sala de aula, atividades para demonstrar a utilização das ferramentas, e uma avaliação formal para estabelecer se os conhecimentos adquiridos na sala de aula foram transferidos ao projeto; • Os especialistas Seis Sigma são treinados na utilização de ferramentas estatísticas, mapeamento de processos, gerenciamento de projetos e utilização de software estatístico;

21. Quem Aplica a Metodologia • O custo da má qualidade (COPQ - cost of poor quality) é comumente usado na indústria como um critério-chave para a seleção e avaliação dos projetos de Seis Sigma; • Por exemplo, os projetos de Black Belts (BB) normalmente economizam $250.000 ou mais, e os projetos de Green Belts (GB) freqüentemente rendem economias entre $50.000 e $75.000 [2]; • Tais números são impressionantes quando observados isoladamente; sua influência na lucratividade geral e na saúde econômica de uma companhia é ainda mais impressionante quando observados coletivamente e no contexto mais amplo dos outros números da companhia.

22. Quanto tempo se leva para os resultados de um projeto Seis Sigma aparecerem? • Um Projeto Seis Sigma requer um período de gestação de dois a três meses para caracterizar o processo e finalizar a análise do problema. • O projeto pode ser realizado num prazo de um a dois meses, dependendo da disponibilidade dos dados ou da infra-estrutura requerida para realizar um experimento tipo DOE; • Desenho de Experimentos (DOE): método estatístico utilizado para identificar as variáveis que conduzem a um desempenho ótimo do processo. DOE é muito mais rápido que a otimização tipo "ensaio e erro", em que as variáveis de processo são testadas "um a um". • Os benefícios são visíveis um mês após a conclusão do projeto e dependem da agressividade do "dono" do processo na sustentação dos resultados obtidos.

23. Seis Sigma e a Lucratividade • O objetivo final da qualidade é o aumento da lucratividade; • No ambiente competitivo atual as iniciativas devem justificar a si mesmas econômicamente; • Peter Drucker [1] afirma que “o lucro não é a explicação, causa ou razão física do comportamento e das decisões do negócio, mas o teste de sua validade”.

24. Estudo de Caso • O objetivo deste exemplo, deliberadamente simplificado, é ilustrar a relação geral entre vendas, custos fixos e variáveis, e lucro, os quais utilizaremos para estudar os efeitos econômicos dos trabalhos de Seis Sigma; • Ao longo do último trimestre, suponha que a companhia tenha vendido 1.000 produtos por $1.000,00 cada • Portanto a receita, proveniente das vendas para o período foi de $1.000.000,00 • O custo de produção de cada produto é de $600,00 por produto; • De forma simplificada, a lucratividade do processo é 1.000 * $400,00 = $400.000,00;

25. Estudo de Caso • Após uma avaliação de qualidade, verificou-se que a probabilidade de um produto fabricado estar dentro dos padrões exigidos é de cerca de 80%, ou seja, este indicador confirma que o processo encontra-se em cerca de 2,5 Sigma; • Nesta situação a empresa precisa produzir cerca de 1200 produtos para atender à demanda trimestral; • Considerando que estes produtos não podem ser reaproveitados o lucro do processo passa a ser : 1.000.000,00 (1.200*$600,00) = $280.000,00 • Os custos da má-qualidade de processo passam a representar ($400.000,00 - $280.000,00) = $120.000,00

26. Estudo de Caso • Ações podem ser definidas com o intuito de levar os indicadores do processo para 4 Sigma; • Estas ações representariam 99,379% de aproveitamento das amostras; • Neste nível de qualidade do processo necessitariamos produzir 1.000 / 0,99379 = 1.007 produtos para atender às necessidades de venda; • Esta melhoria de processo representaria o aumento da lucratividade para 1.000.000,00 (1.007*$600,00) = $395.800,00

27. Estudo de Caso • Devemos estar atentos que a aplicação do processo e o aumento da qualidade somente são possíveis mediante investimentos elevados, que devem ser explicados através de técnicas de ROI ( retorno de investimento ). • Para o exemplo, o ROI de um investimento de Dois Milhões de Reais seria: 2.000.000,00/(395.800-280.000)= 17,27 trimestres ou 4,3 Anos

28. Considerações Finais • A realização de um nível Seis Sigma de desempenho é um esforço contínuo para produzir produtos e serviços que evolucionem coerentemente até se ajustar às necessidades dos mercados e dos clientes. Isso requer que a exc elência não esteja só focada no desempenhooperacional, mas também na agilidade comercial de se manter um passo adiante das necessidades dos clientes. • O verdadeiro desafio não está na estatística, mas no conhecimento do negócio e dos clientes. • Isso facilita uma gestão totalmente controlada, que permite enfrentar a dinâmica e volatilidade dos mercados.

29. Considerações Finais • Quais são algumas das principais ferramentas do Seis Sigma? • Mapeamento de processos:método que utiliza fluxogramas para identificar os parâmetros críticos do processo, cicios de retroalimentação e outras características que mostram a operação ineficiente ou eficiente do processo. • Análise de Sistemas de Medição:estabelece quão capaz é um sistema de medição na detecção de pequenas mudanças que influem significativamente no real desempenho de uma variável. • Capabilidade de processos:dimensiona a relação entre o desempenho de um processo e o desempenho esperado pelo cliente do processo. • Desenho de Experimentos (DOE):método estatístico utilizado para identificar as variáveis que conduzem a um desempenho ótimo do processo. DOE é muito mais rápido que a otimização tipo "ensaio e erro", em que as variáveis de processo são testadas "um a um". • Controle Estatístico de Processos (CEP):onde gráficos de controle são utilizados para monitorar os parâmetros críticos à qualidade exigida pelo cliente e para manter o desempenho do processo. Quando os parâmetros de controle foram estabelecidos através do DOE, o ajuste é muito mais preciso e seguro. Quando os parâmetros de controle não foram derivados através de DOE, os operadores podem induzir mais variações pelo fato de desconhecerem a verdadeira resposta do processo e não saberem qual é o efeito dos ajustes na variabilidade do processo.

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