Introdução ao Processo Introdução ao Processo Seis SigmaSeis Sigma

Rabelo, A.T.Rabelo, A.T.Centro de Informática, UFPE. Centro de Informática, UFPE.

BrasilBrasil

É uma metodologia estruturada para É uma metodologia estruturada para fornecimento de produtos e serviços fornecimento de produtos e serviços melhores, mais rápidos com custos mais melhores, mais rápidos com custos mais baixos; com uma forte base em baixos; com uma forte base em conhecimento de processos e através da conhecimento de processos e através da redução da variabilidade dos processos.redução da variabilidade dos processos.

O Processo Seis Sigma tem como foco:O Processo Seis Sigma tem como foco: Redução do tempo de ciclo;Redução do tempo de ciclo; Redução drástica de defeitos; eRedução drástica de defeitos; e Satisfação dos clientes.Satisfação dos clientes.

O que é Seis SigmaO que é Seis Sigma

O Seis Sigma permite que um O Seis Sigma permite que um dirigente empresarial seja pró-ativo dirigente empresarial seja pró-ativo ao invés de reativo com relação à ao invés de reativo com relação à questões de Qualidade;questões de Qualidade; A pró-atividade parte da definição, A pró-atividade parte da definição,

estratégica, dos padrões de qualidade estratégica, dos padrões de qualidade baseados em Sigmas (desvios padrão). baseados em Sigmas (desvios padrão).

O que é Seis SigmaO que é Seis Sigma

Origem dos Seis SigmaOrigem dos Seis Sigma Na década de 80, a Motorola, promoveu o Na década de 80, a Motorola, promoveu o

desenvolvimento da metodologia com o objetivo de desenvolvimento da metodologia com o objetivo de melhorar a qualidade dos seus produtos;melhorar a qualidade dos seus produtos;

Em 1986, Bill Smith, engenheiro da Motorola, definiu um Em 1986, Bill Smith, engenheiro da Motorola, definiu um conceito chave para a empresa: Defeitos por conceito chave para a empresa: Defeitos por Oportunidade, ou Defeitos por Unidade;Oportunidade, ou Defeitos por Unidade;

Com este indicador, a Motorola passa a medir os Com este indicador, a Motorola passa a medir os defeitos em todas as etapas de produção de forma defeitos em todas as etapas de produção de forma consistente;consistente;

Em 1988 a Motorola recebe o prêmio Malcolm Baldrige Em 1988 a Motorola recebe o prêmio Malcolm Baldrige National Quality Award, equivalente ao nosso Prêmio National Quality Award, equivalente ao nosso Prêmio Nacional de Qualidade;Nacional de Qualidade;

Origem dos Seis SigmaOrigem dos Seis Sigma A IBM foi uma das primeiras empresas a A IBM foi uma das primeiras empresas a

implantar as técnicas do Seis Sigma, seguindo a implantar as técnicas do Seis Sigma, seguindo a Motorola;Motorola;

Este trabalho resultou, também, no Prêmio Este trabalho resultou, também, no Prêmio Malcolm Baldrige National Quality Award, em Malcolm Baldrige National Quality Award, em 1990;1990;

A partir daí o “SIX SIGMA” começou A partir daí o “SIX SIGMA” começou rapidamente a se tornar um fator crítico de rapidamente a se tornar um fator crítico de sucesso;sucesso;

Observou-se que o processo poderia ser Observou-se que o processo poderia ser aplicado em qualquer organização devido à sua aplicado em qualquer organização devido à sua versatilidade.versatilidade.

Origem dos Seis SigmaOrigem dos Seis Sigma Quando Jack Welch tornou-se CEO da General Electric Quando Jack Welch tornou-se CEO da General Electric

Company, em 1991, um dos primeiros itens de sua Company, em 1991, um dos primeiros itens de sua agenda foi a restruturação de toda a organização;agenda foi a restruturação de toda a organização;

As 12 unidades de negócio da GE deveriam utilizar As 12 unidades de negócio da GE deveriam utilizar processos baseados em Seis Sigma;processos baseados em Seis Sigma;

Em 1995 a GE começou seu programa com média de Em 1995 a GE começou seu programa com média de qualidade de 3 Sigma;qualidade de 3 Sigma;

Antes de 1997, subiu para 3,5 Sigmas;Antes de 1997, subiu para 3,5 Sigmas; Este aumento de qualidade transformou a GE, de uma Este aumento de qualidade transformou a GE, de uma

empresa de 25 bilhões de Dólares em uma empresa de empresa de 25 bilhões de Dólares em uma empresa de 90 Bilhões e alta rentabilidade.90 Bilhões e alta rentabilidade.

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma O conceito estatístico, primeiramente, considera que o O conceito estatístico, primeiramente, considera que o

comportamento do processo segue a distribuição normal comportamento do processo segue a distribuição normal de probabilidades;de probabilidades;

Distribuição NormalDistribuição Normal

Baseado nesta premissa, busca-se reduzir Baseado nesta premissa, busca-se reduzir gradativamente a variabilidade de um processo até que gradativamente a variabilidade de um processo até que se atinja um fator de 99,9997% de sucesso (se atinja um fator de 99,9997% de sucesso (Seis Seis vezes o desvio padrão);vezes o desvio padrão);

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma Na linguagem da metodologia do Seis Sigma, um Na linguagem da metodologia do Seis Sigma, um

processo é medido por alguns índices, relacionados processo é medido por alguns índices, relacionados abaixo:abaixo: CP =CP = Capacidade dos Processos Capacidade dos Processos CPk =CPk = Capacidade ajustada dos Processos Capacidade ajustada dos Processos Dpm =Dpm = defeitos por milhão, que é a proporção de valores defeitos por milhão, que é a proporção de valores

fora da especificação, multiplicado por 1.000.000. fora da especificação, multiplicado por 1.000.000. Dpmo =Dpmo = é o mesmo do índice anterior, mas expresso em é o mesmo do índice anterior, mas expresso em

defeitos por milhão de oportunidades.defeitos por milhão de oportunidades. Dpu =Dpu = defeitos por unidade, que é o total de defeitos defeitos por unidade, que é o total de defeitos

dividido pelo total de unidades produzidas.dividido pelo total de unidades produzidas. Sigma Level, ou Nível Sigma (Z) =Sigma Level, ou Nível Sigma (Z) = é o número de desvios é o número de desvios

padrão entre o centro do processo e a especificação mais padrão entre o centro do processo e a especificação mais próxima.próxima.

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma Para um processo que tem Cpk igual a 1,00 Para um processo que tem Cpk igual a 1,00

(Limites de Controle coincidindo com os de (Limites de Controle coincidindo com os de Especificação), podemos estimar qual o Especificação), podemos estimar qual o percentual de produtos fora da especificação:percentual de produtos fora da especificação:

Processo com Cp = Cpk = 1,0Processo com Cp = Cpk = 1,0

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma Calculando os valores de Z para os dois lados, Calculando os valores de Z para os dois lados,

teremos:teremos:

Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade de um valor ser maior ou igual a Z=3 é de de um valor ser maior ou igual a Z=3 é de 0,0135%, como temos dois lados (simetria), 0,0135%, como temos dois lados (simetria), temos que a probabilidae de Z=+/- 3 = 0,027% ou temos que a probabilidae de Z=+/- 3 = 0,027% ou de 2700 ppm.de 2700 ppm.

Este valor considera que o processo é estático.Este valor considera que o processo é estático.

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma Existem algumas diferenças da abordagem Existem algumas diferenças da abordagem

convencional do Controle da Qualidade, como por convencional do Controle da Qualidade, como por exemplo, os índices de capacidade tradicionais, Cp e exemplo, os índices de capacidade tradicionais, Cp e Cpk, que assumem um processo estático, o que na Cpk, que assumem um processo estático, o que na realidade não acontece pois a longo prazo, os realidade não acontece pois a longo prazo, os processos variam; processos variam;

Assumindo uma variação a longo Assumindo uma variação a longo prazo de mais ou menos 1,5 prazo de mais ou menos 1,5 desvios padrão, podemos dar desvios padrão, podemos dar aos índices de capacidade uma aos índices de capacidade uma outra interpretação, mais realista.outra interpretação, mais realista.

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma Calculando os valores de Z para os dois lados, teremos:Calculando os valores de Z para os dois lados, teremos:

Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade de um Pela Tabela Normal Padronizada, a probabilidade de um valor ser menor ou igual a Z=4,5 é de 0,0034% e maior 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 ou igual a z=1,5 é de 6,6807%, resultando em uma probabilidade de 6,6811% ou 66811 ppm.probabilidade de 6,6811% ou 66811 ppm.

Isso significa que a cada um milhão de produtos 66.811 Isso significa que a cada um milhão de produtos 66.811 estão fora das especificações;estão fora das especificações;

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma O que a metodologia Seis Sigma prega é a O que a metodologia Seis Sigma prega é a

redução drástica da variabilidade até um nivel redução drástica da variabilidade até um nivel de 3,4 ppm (6 desvios padrão) da média até a de 3,4 ppm (6 desvios padrão) da média até a especificação, superior ou inferiorespecificação, superior ou inferior..

Visualização do processo original

Visualização do processo com variação reduzida

Como Funciona o Seis SigmaComo Funciona o Seis Sigma A tabela abaixo apresenta os Limites de Especificação A tabela abaixo apresenta os Limites de Especificação

vs. Defeitos para Distribuição sem Deslocamento vs. Defeitos para Distribuição sem Deslocamento Agora se considerarmos uma variação da média µ = ± Agora se considerarmos uma variação da média µ = ±

1,5 σ, o que é bastante comum na vida real, teremos o 1,5 σ, o que é bastante comum na vida real, teremos o gráfico da Figura:gráfico da Figura:

Tabela Limites de Especificação vs. Defeitos para Distribuição com Deslocamento de ± 1,5

Análise do Fator de MelhoriaAnálise do Fator de Melhoria Fator de Melhoria “M” – Indica quantas vezes a Fator de Melhoria “M” – Indica quantas vezes a

qualidade do produto ou serviço deve ser melhorado qualidade do produto ou serviço deve ser melhorado para aumentar o valor de σ em uma unidade (observar para aumentar o valor de σ em uma unidade (observar que esta relação não é linear). que esta relação não é linear).

Como podemos observar, à medida que σ sobe a Como podemos observar, à medida que σ sobe a melhoria tem que ser proporcionalmente maior. Os melhoria tem que ser proporcionalmente maior. Os valores do fator “M”, são calculados utilizando a fórmula: valores do fator “M”, são calculados utilizando a fórmula:

DMAICDMAIC O processo seis sigma é O processo seis sigma é

estruturado e busca a estruturado e busca a redução de variabilidade;redução de variabilidade;

O ganho é expresso na O ganho é expresso na forma financeira/econômica;forma financeira/econômica;

A metodologia segue um A metodologia segue um roteiro, conhecido como roteiro, conhecido como DMAIC (Define, Measure, DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve, Control);Analyse, Improve, Control);

DMAICDMAIC Definir:Definir: Defina as metas das atividades de melhoria. Defina as metas das atividades de melhoria.

Elas serão os DOSSIÊ objetivos estratégicos da Elas serão os DOSSIÊ objetivos estratégicos da organização, tais como maior participação no mercado e organização, tais como maior participação no mercado e retornos sobre o investimento mais elevados. No âmbito retornos sobre o investimento mais elevados. No âmbito operacional, uma meta possível seria o aumento de operacional, uma meta possível seria o aumento de produção de determinado departamento. No de projetos, produção de determinado departamento. No de projetos, as metas poderiam ser a redução do nível de defeitos e as metas poderiam ser a redução do nível de defeitos e o aumento de produção. Aplique métodos de data o aumento de produção. Aplique métodos de data mining para identificar oportunidades de melhorias mining para identificar oportunidades de melhorias potenciais.potenciais.

Medir:Medir: Meça o sistema existente. Estabeleça métricas Meça o sistema existente. Estabeleça métricas válidas e confiáveis para ajudar a monitorar o progresso válidas e confiáveis para ajudar a monitorar o progresso rumo às metas definidas no passo anterior. Comece por rumo às metas definidas no passo anterior. Comece por determinar o ponto de partida atual. Utilize a análise de determinar o ponto de partida atual. Utilize a análise de dados exploratória e descritiva para ajudar a entender dados exploratória e descritiva para ajudar a entender os dados.os dados.

DMAICDMAIC Analisar:Analisar: Analise o sistema para identificar formas de eliminar a Analise o sistema para identificar formas de eliminar a

lacuna entre o desempenho atual do sistema ou processo e a meta lacuna entre o desempenho atual do sistema ou processo e a meta desejada. Aplique ferramentas estatísticas para orientar a análise.desejada. Aplique ferramentas estatísticas para orientar a análise.

Implementar:Implementar: Incremente o sistema. Seja criativo para achar novas Incremente o sistema. Seja criativo para achar novas maneiras de fazer as coisas melhor, de forma mais econômica ou maneiras de fazer as coisas melhor, de forma mais econômica ou mais rápida. Use o gerenciamento de projetos e outras ferramentas mais rápida. Use o gerenciamento de projetos e outras ferramentas de planejamento e gerenciamento para implementar a nova de planejamento e gerenciamento para implementar a nova abordagem. Empregue métodos estatísticos para validar a abordagem. Empregue métodos estatísticos para validar a melhoria.melhoria.

Controlar:Controlar: Controle o novo sistema. Institucionalize o sistema Controle o novo sistema. Institucionalize o sistema aperfeiçoado modificando os sistemas de remuneração e aperfeiçoado modificando os sistemas de remuneração e incentivos, política, procedimentos de planejamento das incentivos, política, procedimentos de planejamento das necessidades de material, orçamentos, instruçõoes operacionais e necessidades de material, orçamentos, instruçõoes operacionais e outros sistemas de gerenciamento. Pode ser interessante adotar outros sistemas de gerenciamento. Pode ser interessante adotar sistemas como ISO 9000 para garan-tir que a documentação esteja sistemas como ISO 9000 para garan-tir que a documentação esteja correta.correta.

O Método passo-a-passoO Método passo-a-passo

Quem Aplica a MetodologiaQuem 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;

Quem Aplica a MetodologiaQuem Aplica a Metodologia O custo da má qualidade (COPQ - cost of poor quality) é O custo da má qualidade (COPQ - cost of poor quality) é

comumente usado na indústria como um critério-chave comumente usado na indústria como um critério-chave para a seleção e avaliação dos projetos de Seis Sigma;para a seleção e avaliação dos projetos de Seis Sigma;

Por exemplo, os projetos de Black Belts (BB) Por exemplo, os projetos de Black Belts (BB) normalmente economizam $250.000 ou mais, e os normalmente economizam $250.000 ou mais, e os projetos de Green Belts (GB) freqüentemente rendem projetos de Green Belts (GB) freqüentemente rendem economias entre $50.000 e $75.000 [2];economias entre $50.000 e $75.000 [2];

Tais números são impressionantes quando observados Tais números são impressionantes quando observados isoladamente; sua influência na lucratividade geral e na isoladamente; sua influência na lucratividade geral e na saúde econômica de uma companhia é ainda mais saúde econômica de uma companhia é ainda mais impressionante quando observados coletivamente e no impressionante quando observados coletivamente e no contexto mais amplo dos outros números da companhia. contexto mais amplo dos outros números da companhia.

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.

Seis Sigma e a LucratividadeSeis Sigma e a Lucratividade O objetivo final da qualidade é o aumento O objetivo final da qualidade é o aumento

da lucratividade;da lucratividade; No ambiente competitivo atual as No ambiente competitivo atual as

iniciativas devem justificar a si mesmas iniciativas devem justificar a si mesmas econômicamente;econômicamente;

Peter Drucker [1] afirma que “o lucro não é Peter Drucker [1] afirma que “o lucro não é a explicação, causa ou razão física do a explicação, causa ou razão física do comportamento e das decisões do comportamento e das decisões do negócio, mas o teste de sua validade”. negócio, mas o teste de sua validade”.

Estudo de CasoEstudo de Caso O objetivo deste exemplo, deliberadamente simplificado, O objetivo deste exemplo, deliberadamente simplificado,

é ilustrar a relação geral entre vendas, custos fixos e é ilustrar a relação geral entre vendas, custos fixos e variáveis, e lucro, os quais utilizaremos para estudar os variáveis, e lucro, os quais utilizaremos para estudar os efeitos econômicos dos trabalhos de Seis Sigma;efeitos econômicos dos trabalhos de Seis Sigma;

Ao longo do último trimestre, suponha que a companhia Ao longo do último trimestre, suponha que a companhia tenha vendido 1.000 produtos por $1.000,00 cadatenha vendido 1.000 produtos por $1.000,00 cada

Portanto a receita, proveniente das vendas para o Portanto a receita, proveniente das vendas para o período foi de $1.000.000,00 período foi de $1.000.000,00

O custo de produção de cada produto é de $600,00 por O custo de produção de cada produto é de $600,00 por produto;produto;

De forma simplificada, a lucratividade do processo é De forma simplificada, a lucratividade do processo é 1.000 * $400,00 = $400.000,00;1.000 * $400,00 = $400.000,00;

Estudo de CasoEstudo de Caso Após uma avaliação de qualidade, verificou-se que a Após uma avaliação de qualidade, verificou-se que a

probabilidade de um produto fabricado estar dentro dos probabilidade de um produto fabricado estar dentro dos padrões exigidos é de cerca de 80%, ou seja, este padrões exigidos é de cerca de 80%, ou seja, este indicador confirma que o processo encontra-se em cerca indicador confirma que o processo encontra-se em cerca de 2,5 Sigma;de 2,5 Sigma;

Nesta situação a empresa precisa produzir cerca de 1200 Nesta situação a empresa precisa produzir cerca de 1200 produtos para atender à demanda trimestral;produtos para atender à demanda trimestral;

Considerando que estes produtos não podem ser Considerando que estes produtos não podem ser reaproveitados o lucro do processo passa a ser :reaproveitados o lucro do processo passa a ser :

1.000.000,00 (1.200*$600,00) = $280.000,001.000.000,00 (1.200*$600,00) = $280.000,00

Os custos da má-qualidade de processo passam a Os custos da má-qualidade de processo passam a representar ($400.000,00 - $280.000,00) = $120.000,00representar ($400.000,00 - $280.000,00) = $120.000,00

Estudo de CasoEstudo de Caso Ações podem ser definidas com o intuito de levar os Ações podem ser definidas com o intuito de levar os

indicadores do processo para 4 Sigma;indicadores do processo para 4 Sigma; Estas ações representariam 99,379% de aproveitamento Estas ações representariam 99,379% de aproveitamento

das amostras;das amostras; Neste nível de qualidade do processo necessitariamos Neste nível de qualidade do processo necessitariamos

produzir 1.000 / 0,99379 = 1.007 produtos para atender produzir 1.000 / 0,99379 = 1.007 produtos para atender às necessidades de venda;às necessidades de venda;

Esta melhoria de processo representaria o aumento da Esta melhoria de processo representaria o aumento da lucratividade para 1.000.000,00 (1.007*$600,00) = lucratividade para 1.000.000,00 (1.007*$600,00) = $395.800,00$395.800,00

Estudo de CasoEstudo de Caso Devemos estar atentos que a aplicação do processo e o Devemos estar atentos que a aplicação do processo e o

aumento da qualidade somente são possíveis mediante aumento da qualidade somente são possíveis mediante investimentos elevados, que devem ser explicados através de investimentos elevados, que devem ser explicados através de técnicas de ROI ( retorno de investimento ).técnicas de ROI ( retorno de investimento ).

Para o exemplo, o ROI de um investimento de Dois Milhões de Para o exemplo, o ROI de um investimento de Dois Milhões de Reais seria:Reais seria:

2.000.000,00/(395.800-280.000)= 17,27 trimestres ou 4,3 Anos2.000.000,00/(395.800-280.000)= 17,27 trimestres ou 4,3 Anos

Considerações FinaisConsiderações 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.

Considerações FinaisConsiderações 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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