Curso e-learning
CEP
Controle
Estatístico
de Processo
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física ou eletrônica deste material sem a permissão expressa do autor.
Objetivos do curso
Este curso é dirigido a todos os profissionais que querem conhecer a metodologia de
Controle Estatístico de Processo – CEP – para utilização nos processos produtivos de suas
organizações, a fim de controlar e melhorar os processos.
Durante este curso iremos aprender:
Conceitos de qualidade, histórico do CEP
Conceitos gerais e estatística básica, causas das variações
Avaliação da capacidade dos sistemas de medição
Ferramentas tradicionais da qualidade utilizadas para o CEP
Conceitos básicos de probabilidade, distribuições estatísticas
Avaliação da capabilidade do processo, índices Cp, Cpk, Pp e Ppk
Gráficos de controle por variáveis e atributos
Autocontrole, gráfico do farol
Técnicas para análise de causas dos desvios
Implementação do CEP
Programação do treinamento
MÓDULO 1
• História do CEP, conceitos básicos de estatística, controle de
qualidade, processos, variação e causas de variação, princípios e
benefícios do CEP.
MÓDULO 2
• A curva normal e gráficos de controle.
MÓDULO 3
• Cartas de controle por atributos.
MÓDULO 4
• Cartas de controle para variáveis.
MÓDULO 5
• Capacidade do processo e as 7 ferramentas da qualidades
utilizadas para o CEP.
Módulo 1
História do CEP, conceitos básicos de
estatística, controle de qualidade,
processos, variação e causas de variação,
princípios e benefícios do CEP
História
O termo estatística surgiu da expressão em latim statisticum collegium – palestra
sobre os assuntos do estado, de onde surgiu a palavra em língua italiana statista, que
significa "homem de estado", ou político, e a palavra alemã Statistik, designando a
análise de dados sobre o estado. A palavra foi proposta pela primeira vez no século
XVII, em latim, na Universidade de Lena. Aparece como vocábulo na Enciclopédia
Britânica em 1797, e adquiriu um significado de coleta e classificação de dados no
início do século XIX.
As primeiras estatísticas foram realizadas para identificar como os bens do estado
estavam distribuídos entre a população. O primeiro dado disponível sobre um
levantamento estatístico foi referido por Heródoto, o qual diz que “em 3050 A.C. se
efetuou um estudo da riqueza da população do Egito com a intenção de averiguar
quais recursos humanos e econômicos existiam para a construção das pirâmides.”
Hoje, todos os estados e a sociedade em geral usam e dependem da estatística, de
modo que é usual o estado possuir um Instituto Nacional de Estatística. Hoje, a
estatística é aplicada a estudos de demografia, economia, biologia, medicina, física,
psicologia e meteorologia, e outros para a indústria, o comércio, a educação, etc, e de
domínios aparentemente desligados como estrutura de linguagem e estudo de formas
literárias.
História
O americano Dr. Walter Shewhart (18911967), do Bell Labs, na década de 1920
estudou os dados dos processos de seu
laboratório e foi o primeiro a formalizar a
distinção entre variação controlada e nãocontrolada, correspondente ao que
chamamos de causas comuns e causas
especiais.
Ele desenvolveu uma ferramenta simples,
mas poderosa, para separar esses dois tipos
de causas, e a chamou de carta de controle.
Desde esta época as cartas de controle têm
sido usadas com sucesso numa grande
variedade de situações de controle de
processo.
Estatística
A estatística é um ramo autônomo da matemática aplicada que utiliza
teorias probabilísticas para explicar a freqüência da ocorrência de
eventos, tanto em estudos observacionais quanto em experimentos.
Tem por objetivo obter, organizar e analisar dados estatísticos a fim de
descrever e explicá-los, além de determinar possíveis correlações e
nexos-causais. Em outras palavras, a estatística procura modelar a
aleatoriedade e a incerteza de forma a estimar ou possibilitar a previsão
de fenômenos futuros, conforme o caso.
Algumas práticas estatísticas incluem, por exemplo, o planejamento, a
sumarização e a interpretação de observações. Por ser o objetivo da
estatística a produção da melhor informação possível a partir dos
dados disponíveis, alguns autores sugerem que a estatística é um ramo
da teoria da decisão.
A estatística é um dos ramos da matemática que se dedica à
recolhimento, análise e interpretação de dados. Preocupa-se com os
métodos de recolhimento, organização, resumo, apresentação e
interpretação dos dados, assim como em tirar conclusões sobre as
características das fontes de onde estes foram retirados para melhor
compreender as situações.
O que é CEP?
CEP significa CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO.
CEP não se refere a uma técnica, algoritmo ou procedimento específico.
CEP é uma filosofia de otimização relacionada à melhoria contínua do processo e
que usa ferramentas estatísticas.
O CEP tradicionalmente é uma ferramenta, com base estatística, de auxílio ao
controle da qualidade nas etapas do processo, particularmente no caso de
processos de produção repetitivos.
Hoje, mais do que uma ferramenta estatística, o CEP é entendido como uma
filosofia de gerenciamento, isto é, um conjunto de técnicas e habilidades
originárias da estatística e da engenharia de produção que visam garantir a
estabilidade e a melhoria contínua de um processo de produção. Em resumo, o
CEP visa o controle e a melhoria do processo.
Princípios do CEP
Pensar e decidir baseado em dados e fatos
Separar a causa do efeito, identificar a causa fundamental dos problemas
Reconhecer a existência da variabilidade na produção e administrá-la
Priorizar (Pareto)
Utilizar o ciclo de controle (PDCA: Plan, Do, Check, Act) visando à melhoria
contínua do desempenho
Definir o próximo processo/atividade/posto de trabalho como cliente do anterior
Identificar não-conformidades o mais rápido possível e corrigí-las
Educar, treinar e organizar os profissionais, visando uma administração
participativa e o autocontrole.
O que é controle da qualidade?
O controle da qualidade de um processo
produtivo envolve a realização das
seguintes etapas consecutivas:
Definição de um padrão a ser atingido
Inspeção (medir o que foi produzido e
comparar com o padrão)
Diagnóstico das não-conformidades
(descrição do desvio entre o que foi
produzido e o padrão)
Identificação das causas das nãoconformidades/defeitos
Ação corretiva para eliminação das
causas
Revisão dos padrões (produto ou
processo), se aplicável
Visão de processos
Produtos
Insumos
Serviços
Fornecedor
Clientes
Entradas
Requisitos
A
B
C
Tarefas e Recursos
Saídas
Satisfação
Visão funcional (vertical) de uma indústria
PRESIDÊNCIA
SUPERINTENDÊNCIA
Informática
Diretoria Comercial
Desenvolvimento
e Criação
Administração de
Vendas
Supervisão de
Vendas
Comércio Exterior
Júridico/RH
Diretoria Industrial
Almoxarifado
PCP
Fiação
Tecelagem
Beneficiamento
Controle de Qualidade
Setor Técnico
Manutenção Industrial
Manutenção Elétrica
Diretoria Financeira
Gerência de
Contabilidade
Recursos
financeiros
Orçamentos e
Custos
Compras
Visão processual de uma indústria têxtil
A abordagem de processos cruza as fronteiras funcionais para focalizar o
cliente
Comercial
Industrial
Financeiro
Desenvolvimento de produto
Elaboração de propostas e vendas
Planejamento
Aquisição, recebimento, estoque
Produção, armazenamento, expedição
Contas a pagar, contas a receber, controles
Conceito de processo – Interação
Operação
Operação
Operação
1
2
3
Qualquer empresa, seja ela uma fábrica ou uma prestadora de serviços, é composta por vários
processos que são interligados. As saídas de um processo são as entradas de outro e assim
por diante. De uma forma macro qualquer organização inicia com as entradas de um cliente
(especificações, prazos, desejos) e termina com suas saídas (produto concluído: produto
fabricado dentro das especificações, serviço realizado conforme necessidades, etc.)
Mas por que controlar o processo?
Porque do processo de produção podem resultar produtos não- conformes
(defeituosos), ou a porcentagem de produtos defeituosos pode variar ao
longo do tempo.
O que causa produtos defeituosos é a existência de variação nos materiais,
nas condições do equipamento, nos métodos de trabalho, na inspeção, nas
condições da mão-de-obra, em outros insumos, etc.
A variação que ocorre em um processo de produção pode ser
desmembrada em duas componentes: uma de difícil controle, chamada
variação aleatória, e outra chamada variação controlável.
Assim a equação da variação total de um processo pode ser escrita como
sendo:
Variação total = variação aleatória + variação controlável
Se as variações forem conhecidas, controladas e reduzidas, os índices de
produtos defeituosos certamente se reduzirão. Esses dois tipos de variação
exigem esforços e capacitação técnica e gerencial diferenciados para o seu
controle.
Conceitos de variação
Tudo na natureza possui variações, sejam pequenas ou grandes. As pessoas, por
exemplo, têm uma cabeça, dois olhos, dois ouvidos, um nariz. Elas são muito
semelhantes entre si, e ainda assim são muito diferentes.
Nos processos para realização de produtos e serviços, e também nos próprios
produtos e serviços, sempre há variações. Às vezes ela está na terceira ou quarta
casa decimal, mas existe.
Fontes de variação do processo/produto
Método
Meios de
medição
Matéria prima
EFEITO
EFEITO
Máquina
Mão-de-obra
Meio ambiente
Para analisar todas as possíveis fontes de variação de um processo ou produto
utilizamos uma ferramenta denominada Diagrama de Causa e Efeito, ou Espinha de
Peixe, onde analisamos os “6M” (Método, Meios de medição, Matéria prima, Máquina,
Mão-de-obra e Meio ambiente).
Meio
ambiente
Mão- de-
obra
Máquina
prima
Matéria
Meios de
medição
Método
Devido ao método de trabalho muitas não-conformidades
podem ocorrer em um processo. Para identificarmos se há
uma causa de não-conformidade devido ao método de
trabalho, devemos perguntar/investigar:
•
Se os procedimentos estabelecidos estão formulados
de forma coerente, simples e lógica
•
Se na elaboração dos procedimentos foram
consideradas as opiniões de quem os realiza no dia-a- dia
•
Se foram investigados os procedimentos de trabalho
documentados e as práticas realizadas
•
Se existe divergência entre a documentação e a
prática
•
Se o sistema de operação atual é o melhor, e se foi
feito um beckmarking com outras empresas de primeira
linha
•
Se há algum potencial de falha considerando o
sistema de trabalho atual
EFEITO
EFEITO
Método como fonte de variação de processo
Matéria prima como fonte de variação de
processo
Quanto à matéria prima devemos perguntar/investigar:
•
Qual a influência das matéria primas e/ou componentes no processo
•
A variação de composição química pode ter influência no problema observado
•
Há potencial de variação na matéria (composição, dureza, cor, textura, etc.)
•
No caso de peças/componentes, quais são as tolerâncias admissíveis e quais as
variações identificadas no recebimento/produção?
Método
Meios de
medição
Matéria
prima
EFEITO
EFEITO
Máquina
Mão-de-
Meio
obra
ambiente
Meio ambiente como fonte de variação de
processo
Quanto ao meio ambiente devemos avaliar os seguintes fatores:
•
Quais são as influências do meio ambiente onde o processo está instalado?
•
Uma temperatura/umidade mais elevada ou mais baixa pode influenciar na
performance do processo?
•
Dia e noite podem provocar diferenças no processo?
•
O processo precisa de áreas limpas, controle de ESD, etc?
•
O trabalho ocorre em áreas afastadas, no meio da floresta, por exemplo?
Método
Meios de
medição
Matéria
prima
EFEITO
EFEITO
Máquina
Mão-de-
Meio
obra
ambiente
Mão-de-obra como fonte de variação de
processo
•
Sendo a mão-de-obra a causa da falha, devemos avaliar os seguintes fatores:
•
O operador tem a capacitação mínima para a operação?
•
Qual a influência do operador no processo?
•
Quais são os riscos do processo se operador falhar?
•
Há diferença de capacitação entre os operadores?
•
Qual o tempo entre a contratação e a realização das atividades?
Método
Meios de
medição
Matéria
prima
EFEITO
EFEITO
Máquina
Mão-de-
Meio
obra
ambiente
Máquina como fonte de variação de
processo
•
Neste potencial de falha devemos avaliar se a máquina possui potenciais de
falha, como por exemplo:
•
Folgas que influenciam no processo
•
Folgas que influenciam na capabilidade do processo
•
Se os componentes de um modo geral precisam ser reparados
•
Se há um programa de manutenção preventivo efetivo
•
Se o set up é complexo
Método
Meios de
medição
Matéria
prima
EFEITO
EFEITO
Máquina
Mão-de-
Meio
obra
ambiente
Meios de medição como fonte de variação
de processo
O objetivo desta análise é verificar o grau de adequação do sistema de medição
através de duas fontes de variação: repetitividade e reprodutibilidade.
Repetitividade: é a variação do método de avaliação , ou seja, é a variação dos
valores observados encontrados por um mesmo inspetor/operador com um mesmo
instrumento de medição e com as mesmas peças, assim geralmente vinculando
estas variações ao equipamento ou procedimento de medição.
Reprodutibilidade: é a variação entre operadores, ou seja, é a variação encontrada
entre inspetores/operadores medindo as mesmas peças com o mesmo instrumento
de medição.
Método
Meios de
medição
Matéria
prima
A combinação destes fatores
é conhecido como
EFEITO
EFEITO
ESTUDO DE R&R
Máquina
Mão-de-
Meio
obra
ambiente
Sistema de medição
O Estudo de R&R é obtido através de técnicas estatísticas e resulta em um
determinado percentual, o qual significa qual é o erro do sistema de medição.
Acima de 30% = Inaceitável, o sistema de medição precisa ser melhorado
Entre 10% e 30% = Pode ser aceito, dependendo da importância
Menor que 10% = Sistema de medição aceitável
Precisão do sistema de medição
É o desvio-padrão de valores medidos na mesma peça, várias vezes, sob as
mesmas condições de inspeção (ou seja: operador, instrumento, método, etc.)
Quanto menor o desvio, mais precisa é a medida.
σ
......
σ
...
. . . .. .
. .
Quanto mais preciso o
sistema de medição, menor
será a variabilidade dos
valores observados
Quanto menos preciso o
sistema de medição, maior
sua variabilidade
Exercícios
Indique se é verdadeiro ou falso:
1 - ( ) O CEP tradicionalmente é uma ferramenta com base estatística, de auxílio ao
controle da qualidade nas etapas do processo, particularmente no caso de processo
de produção repetitivo.
2 - ( ) O americano Dr. Walter Shewhart, na década de 1940 estudou os dados dos
processos de seu laboratório, e foi o primeiro a formalizar a distinção entre variação
controlada e não-controlada, o que corresponde ao que chamamos de causas
comuns e causas especiais.
3 - ( ) Para analisar todas as possíveis fontes de variação de processo utilizamos
uma ferramenta denominada de Diagrama de Causa e Efeito, ou Espinha de Peixe,
onde analisamos os “6M”.
4 - ( ) Quanto menos preciso o sistema de medição, menor sua variabilidade.
5 - ( ) Reprodutibilidade é a variação do método de avaliação, ou seja, é a variação
dos valores observados encontrados por um mesmo inspetor/operador com um
mesmo instrumento de medição e com as mesmas peças, assim geralmente
vinculando estas variações ao equipamento ou procedimento de medição.
6 - ( ) A variação é inerente ao ser humano e aquilo que ele produz.
7 - ( ) Sendo mão-de-obra a causa da falha, devemos avaliar vários fatores, entre
eles o seguinte: o operador tem a capacitação mínima para a operação?
Resposta dos exercícios
Indique se é verdadeiro ou falso:
1 - ( V ) O CEP tradicionalmente é uma ferramenta com base estatística, de auxílio ao
controle da qualidade nas etapas do processo, particularmente no caso de processo de
produção repetitivo.
2 - ( F ) O americano Dr. Walter Shewhart, na década de 1940 (de 1920) estudou os
dados dos processos de seu laboratório, e foi o primeiro a formalizar a distinção entre
variação controlada e não-controlada, o que corresponde ao que chamamos de causas
comuns e causas especiais.
3 - ( V ) Para analisar todas as possíveis fontes de variação de processo utilizamos uma
ferramenta denominada de Diagrama de Causa e Efeito, ou Espinha de Peixe, onde
analisamos os “6M”.
4 - ( F ) Quanto menos preciso o sistema de medição, menor (maior) sua variabilidade.
5 - ( F ) Reprodutibilidade (Repetitividade) é a variação do método de avaliação, ou seja,
é a variação dos valores observados encontrados por um mesmo inspetor/operador com
um mesmo instrumento de medição e com as mesmas peças, assim geralmente
vinculando estas variações ao equipamento ou procedimento de medição.
6 - ( V ) A variação é inerente ao ser humano e aquilo que ele produz.
7 - ( V ) Sendo mão-de-obra a causa da falha, devemos avaliar vários fatores, entre eles
o seguinte: o operador tem a capacitação mínima para a operação?
Fim do Módulo 1