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REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA V. 11, Nº 21 – pp. 7-18 7 Conceito de Dispositivos à Prova de Erros Utilizados na Meta do Zero Defeito em Processos de Manufatura The Concept of Mistake Proofing Devices Employed in Zero Defect Target on Manufacturing Processes FELIPE ARAÚJO CALARGE Universidade Metodista de Piracicaba (Sta Bárbara d‘Oeste, Brasil) [email protected] JOSÉ CARLOS DAVANSO Delphi Automotive Systems do Brasil (Piracicaba, Brasil) [email protected] RESUMO A utilização de dispositivos à prova de erros tem crescido em várias empresas, principalmente naquelas em que estão sendo conduzidos programas de melhoria de desempenho dos processos de manufatura, como o Controle de Qua- lidade Zero Defeito. Uma maneira de se atingir tal meta é por meio da implementação de dispositivos Poka Yoke, uma abordagem implantada há tempo por empresas japonesas como uma eficaz ferramenta para atingir zero defeito e, tam- bém, eliminar inspeções de controle da qualidade. A principal premissa associada ao conceito do Poka Yoke é a de que as falhas humanas são inevitáveis, mas podem ser eliminadas prevenindo-se que uma falha venha a se tornar um defeito. Este trabalho descreve os conceitos envolvendo os dispositivos Poka Yoke, suas funções básicas e os tipos de dispositivos que podem ser usados para prevenir e detectar erros e defeitos. Também são exploradas as principais dificuldades verifi- cadas na implantação dos conceitos relativos ao Poka Yoke, bem como necessidades de treinamento e envolvimento da força de trabalho de uma empresa fabricante de baterias e componentes eletrônicos para montadoras da indústria automobilística e mercado nacional de reposição de autopeças. Palavras-chave PREVENÇÃO DE DEFEITOS POKA YOKE ZERO DEFEITO CONTROLE DE QUALIDADE. ABSTRACT The use of mistake-proofing devices is increasing in many companies, mainly those engaged in programs related to the performance improvement of the manufacturing process, such as Zero Defect Quality Control. In order to achieve this target, companies have adopted the Poka Yoke approach, which has been considered an effective tool for achieving zero defects and also eliminating quality control inspections. The main premise involved in the Poka Yoke con- cept is that human errors are inevitable, but they can be eliminated by preventing that a failure becomes a defect. This paper relates the concepts involved in the Poka Yoke devices, their basic functions and the kinds of devices that can be used to prevent and to detect errors and defects. It also explores the main difficulties in the implementation of the Poka Yoke concept and the needs related to the training and compromising of the company work force and staff. Finally, it describes the full process of Poka Yoke devices implementation in a company that produces batteries and electronic com- ponents for automotive industries and the supplier market. Keywords MISTAKE PROOFING POKA YOKE CONCEPT ZERO DEFECT QUALITY CONTROL. 001927_C&T_21.book Page 7 Wednesday, April 14, 2004 4:49 PM

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REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • V. 11, Nº 21 – pp. 7-18 7

Conceito de Dispositivos à Prova deErros Utilizados na Meta do Zero

Defeito em Processos deManufatura

The Concept of Mistake Proofing Devices Employed in ZeroDefect Target on Manufacturing Processes

FELIPE ARAÚJO CALARGEUniversidade Metodista de Piracicaba (Sta Bárbara d‘Oeste, Brasil)

[email protected]

JOSÉ CARLOS DAVANSODelphi Automotive Systems do Brasil (Piracicaba, Brasil)

[email protected]

RESUMO A utilização de dispositivos à prova de erros tem crescido em várias empresas, principalmente naquelas em que

estão sendo conduzidos programas de melhoria de desempenho dos processos de manufatura, como o Controle de Qua-

lidade Zero Defeito. Uma maneira de se atingir tal meta é por meio da implementação de dispositivos Poka Yoke, uma

abordagem implantada há tempo por empresas japonesas como uma eficaz ferramenta para atingir zero defeito e, tam-

bém, eliminar inspeções de controle da qualidade. A principal premissa associada ao conceito do Poka Yoke é a de que as

falhas humanas são inevitáveis, mas podem ser eliminadas prevenindo-se que uma falha venha a se tornar um defeito.

Este trabalho descreve os conceitos envolvendo os dispositivos Poka Yoke, suas funções básicas e os tipos de dispositivos

que podem ser usados para prevenir e detectar erros e defeitos. Também são exploradas as principais dificuldades verifi-

cadas na implantação dos conceitos relativos ao Poka Yoke, bem como necessidades de treinamento e envolvimento da

força de trabalho de uma empresa fabricante de baterias e componentes eletrônicos para montadoras da indústria

automobilística e mercado nacional de reposição de autopeças.

Palavras-chave PREVENÇÃO DE DEFEITOS – POKA YOKE – ZERO DEFEITO – CONTROLE DE QUALIDADE.

ABSTRACT The use of mistake-proofing devices is increasing in many companies, mainly those engaged in programs

related to the performance improvement of the manufacturing process, such as Zero Defect Quality Control. In order to

achieve this target, companies have adopted the Poka Yoke approach, which has been considered an effective tool for

achieving zero defects and also eliminating quality control inspections. The main premise involved in the Poka Yoke con-

cept is that human errors are inevitable, but they can be eliminated by preventing that a failure becomes a defect. This

paper relates the concepts involved in the Poka Yoke devices, their basic functions and the kinds of devices that can be

used to prevent and to detect errors and defects. It also explores the main difficulties in the implementation of the Poka

Yoke concept and the needs related to the training and compromising of the company work force and staff. Finally, it

describes the full process of Poka Yoke devices implementation in a company that produces batteries and electronic com-

ponents for automotive industries and the supplier market.

Keywords MISTAKE PROOFING – POKA YOKE CONCEPT – ZERO DEFECT – QUALITY CONTROL.

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INTRODUÇÃO

necessidade do desenvolvimento de metodologias que promovam a melhoria do desempenho dos

processos de manufatura há muito tem sido colocada como uma das principais prioridades de muitas

organizações.

Recursos humanos e financeiros têm sido crescentemente empregados na busca de soluções que permi-

tam aos sistemas de manufatura produzir a custos menores com maiores níveis de qualidade, podendo estar

associado a diferentes dimensões que envolvam desde as características de controle primárias de um produto

até aspectos intangíveis de escolha.

Malhotra et al. (1994), em um estudo detalhado, identificaram e classificaram aspectos de manufatura

que empresários e acadêmicos americanos julgavam da maior importância e relevância para serem abordados

durante a década dos anos 90, com a finalidade de estabelecer bases para que as empresas pudessem adquirir

competências para competir em mercados globalizados. O estudo foi conduzido tomando por base a meto-

dologia Delphi (Turoff & Hiltz, 1998), que reuniu 86 vice-presidentes de empresas americanas com fatura-

mento superior a 50 milhões de dólares anuais que se dispuseram a participar do trabalho. O estudo teve

uma duração aproximada de um ano, objetivando ressaltar, entre o público pesquisado, os maiores pontos a

favor e contra as questões elencadas.

Este trabalho relacionou quais eram os aspectos estratégicos de maior importância para os pes-

quisados, bem como quais táticas poderiam contemplar as estratégias relacionadas. Uma importante

observação é que aspectos relacionados à gestão e ao controle da qualidade foram listados como

estratégias e táticas de maior prioridade a serem abordadas. A tabela 1 relaciona os cinco aspectos

estratégicos e táticos relacionados como de maior importância na manufatura dos anos 90. Entre

eles, destaca-se a gestão da qualidade como o aspecto estratégico considerado de maior importância

na pesquisa, devendo estar pautada em melhorias contínuas no ambiente de manufatura e se caracte-

rizando como uma importante fonte de vantagem competitiva para as organizações. No tocante aos

aspectos táticos, o controle da qualidade é relacionado como o de maior prioridade, estando direcio-

nado para a diminuição de perdas e de retrabalhos, estabilização de processos produtivos e satisfação

das necessidades dos clientes, sejam internos ou externos à organização.

Essa situação denota a importância assumida pelos ambientes de manufatura no combate às

fontes de desperdício, tendo como foco a totalidade do fluxo produtivo e não apenas as operações na

sua forma individualizada. Nessa abordagem, Zimmer (2000) esclarece que o processo de melhorias

no ambiente da manufatura poderia se dar das seguintes formas:

• melhorias conduzidas nas operações de manufatura, com ênfase na redução de perdas por meio

de uma análise detalhada de suas causas (equipamento, mão-de-obra, materiais, métodos etc.),

identificando-as e resolvendo-as em suas raízes;

• melhorias conduzidas no processo de manufatura, com a eliminação de inspeções e do retrabalho

através da garantia na fonte da qualidade. Isso seria atingido determinando-se os parâmetros de

manufatura que são responsáveis pela produção de peças em conformidade, e monitorando e

ajustando rigorosamente cada operação, no sentido de atingir esses parâmetros de manufatura.

Em ambas as situações, deve-se aliar um programa de prevenção de erros em cada etapa do pro-

cesso de manufatura, envolvendo equipamentos e estações de trabalho, desenvolvendo dispositivos e

procedimentos que garantam que as peças só sejam produzidas em conformidade com as especifica-

ções requeridas. Uma das maneiras de se conduzir uma metodologia de prevenção de erros na fonte

do processo é através da utilização de dispositivos Poka Yoke, cuja conceituação, classificação e apli-

cações serão descritas nos itens seguintes.

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Tab. 1. Importantes aspectos estratégicos e táticos da manufatura nos anos 90 (adaptado de Malhotra et al., 1994).

ABORDAGEM DE PREVENÇÃO DE ERROS PELA UTILIZAÇÃO DE DISPOSITIVOS POKA YOKE

O erro humano tem sido uma grande preocupação no ambiente de manufatura e nos sistemas produti-

vos em geral, pois engloba aspectos que vão desde a concepção desses sistemas até a sua operação. Uma aná-

lise dos últimos 30 anos mostra que, nos sistemas aeroespaciais, tem-se uma porcentagem de falhas creditadas

ao erro humano que varia de 50 a 75% do total de falhas verificadas. De certa maneira, o que se tem consta-

tado com freqüência é que a maior parte dos estudos visando à confiabilidade de sistemas tem se pautado na

análise de máquinas e seus componentes, preterindo a influência do homem, que tem significativa importân-

cia dentro do sistema produtivo (Imam, 1998).

A confiabilidade humana envolve a probabilidade de que uma tarefa, ou um serviço, seja feito com

sucesso dentro do tempo reservado para o mesmo. A figura 1 ilustra o impacto do erro humano sobre a falha

do sistema durante o ciclo de vida de um dado produto. Pode-se verificar que os erros de montagem, depois

de um certo tempo, diminuem muito e, eventualmente, podem atingir uma taxa constante. O mesmo acon-

tece com os erros devidos à manutenção, com exceção do que ocorre em sua fase inicial, quando existe uma

probabilidade maior de quebra de equipamento, provocando mais trabalho e maior possibilidade de erro.

Juran & Frang (1992) classificam os erros humanos segundo as seguintes definições:

a) erros por inadvertência: são aqueles que, no momento em que são cometidos, não são percebidos,

podendo ser divididos em: não intencionais, inconscientes e imprevisíveis. As soluções para esses

tipos de erros por inadvertências envolvem, basicamente, concentração na execução das tarefas e

redução de extensão da dependência humana;

PRIORIDADE EMASPECTOS ESTRATÉGICOS ÊNFASE

1ª Gerenciamento da Qualidade

Essencial para a excelência nos anos 90, impactando fortemente a competitividade da organiza-ção, devendo ser visualizada como um processo de melhoramento contínuo.

2ª Estratégia de Manufatura Representa a visão de integração e otimização dos outros aspectos de manufatura, capturando a missão da empresa.

3ª Tecnologia de ProcessoNecessário utilizar o estado da arte em tecnologia para suprir as expectativas dos clientes, conside-rando os principais fatores competitivos: flexibilidade para mix de produtos e tempo de resposta ao mercado.

4ª Desenvolvimento Organizacional

Pessoas são pontos chave das mudanças que estão ocorrendo, devendo criar uma estrutura para atrair, treinar e reter bons funcionários.

5ª Planejamento do Produto Direcionado para as rápidas mudanças de mercado, enfatizando a simplicidade e efetividade do produto, devendo envolver outros setores da manufatura desde a concepção do produto.

PRIORIDADE EMASPECTOS TÁTICOS ÊNFASE

1ª Controle da Qualidade É um aspecto absoluto nos dias atuais, onde estabelece-se cada vez mais menores índices de per-das, minimiza-se as variações, qualifica-se vendas, etc., buscando a satisfação do cliente.

2ªSistemas de

Planejamento e Controle da Manufatura

Integração e simplicidade de processos e/ou sistemas são necessários nos dias atuais, buscando principalmente na comunicação a solução para problemas. Sistemas de manufatura integrados por computador contribuem para diminuir tempos de produção e melhorar níveis de Qualidade.

3ª Supervisão da Força de Trabalho

Motivação e participação são essenciais para melhorias de produtividade e Qualidade, buscando uma supervisão da força de trabalho que promova o desenvolvimento pessoal.

4ª Política de ComprasDeve-se reduzir custos de vendas do produto buscando-se competitividade principalmente através de abordagens de equipe, fontes mundiais de fornecimento, análise de mercados, melhorias na agregação de valor em processos e custeio do ciclo de vida de produtos.

5ª Gestão de Materiais Abordagem integrada de gestão de materiais, buscando oportunidades focadas na redução de capital empregado e aumento dos lucros.

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Highlight

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Fig. 1. Confiabilidade humana: contribuição proporcional das diferentes espécies de erro humano para a falha do sistema(Iman, 1998).

b) erros técnicos: podem envolver várias categorias de erros relacionados, fundamentalmente, à falta

de aptidão, habilidade e conhecimento para a execução de determinada tarefa, podendo ser dividi-

dos em: não intencionais, específicos, conscientes e inevitáveis. As soluções para eles envolvem, basi-

camente, treinamento, mudança tecnológica e melhorias no processo;

c) erros premeditados: podem assumir diversas formas, estando relacionados, basicamente, a questões

de responsabilidade e comunicação confusas, podendo ser divididos em: conscientes, intencionais e

persistentes. Algumas possíveis soluções para esse tipo de erro premeditado estariam relacionadas à

delegação de responsabilidades e à melhoria de comunicação interpessoal.

Assim, reconhecendo o erro como inevitável dentro da natureza humana, torna-se importante adotar

uma abordagem que previna a sua ocorrência, impedindo que ele venha a se manifestar na forma de defeito.

MÉTODOS E DISPOSITIVOS POKA YOKE: CONCEITUAÇÃO E PRINCIPAIS CLASSIFICAÇÕES

O conceito do Poka Yoke foi concebido inicialmente por Shingo (1992), verificando que as característi-

cas de controle em um determinado produto eram conduzidas, fundamentalmente, por meio de três técnicas

baseadas em inspeção: inspeção por julgamento, inspeção informativa e inspeção na fonte.

Na inspeção por julgamento, os produtos com defeito são separados dos produtos bons após o proces-

samento, em geral através de amostragem, revelando alguns defeitos antes da entrega, mas não diminuindo o

índice de defeitos verificados.

Na inspeção informativa, dá-se o passo seguinte, ou seja, investigam-se estatisticamente as causas dos

defeitos e essas informações são transmitidas aos processos apropriados a fim de serem tomadas medidas

para reduzir os defeitos. No entanto, com muita freqüência, essas informações demoram a chegar na origem

do problema, o que faz com que os defeitos continuem a ser produzidos.

A inspeção na fonte trabalha na origem do processo, dando um retorno imediato e evitando que os

erros se transformem em defeitos. Esse tipo de inspeção é conduzido durante o tempo limitado em que a

peça está sendo posicionada para uma operação, ou logo depois que ela sai da máquina, de maneira que,

com essa inspeção, os erros podem ser corrigidos antes de se transformarem em defeitos.

Logo, a inspeção na fonte constitui um importante aspecto para que se elimine o defeito dos processos

de manufatura, em busca do que se denomina de Controle de Zero Defeito (Shingo, 1986). Os dispositivos

Poka Yoke constituem meios para se garantir a não ocorrência desses defeitos. Os dispositivos ou mecanismos

Poka Yoke, também denominados mecanismos de prevenção de erros, ou à prova de falhas, têm sua origem

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da língua japonesa (yokeru: evitar; poka: erros inadvertidos), sendo utilizados há muito tempo pela indústria

manufatureira japonesa. Essa idéia foi sistematizada e aperfeiçoada por Shigeo Shingo como um meio de se

atingir o zero defeito e, eventualmente, eliminar as inspeções para o controle de características da qualidade

(Shimbun, 1988).

Um dispositivo Poka Yoke dentro da manufatura tem como funções básicas a paralisação de um sis-

tema produtivo (máquina, linha, equipamento etc.); o controle de características pré-estabelecidas do pro-

duto e/ou processo e a sinalização quando da detecção de anormalidades. Tais funções básicas são utilizadas

para prevenir um defeito, impedindo a sua ocorrência ou detectando-o após o seu evento, podendo, assim,

serem classificadas como (Moura & Banzato, 1996) Função Reguladora ou Mecanismos de Detecção.

A figura 2 ilustra, esquematicamente, as funções dos dispositivos Poka Yoke, e a tabela 2 relaciona

alguns exemplos aplicativos de utilização desses dispositivos. Em relação a essas funções, os dispositivos Poka

Yoke podem usar os métodos ilustrados na figura 3, que tem como principais objetivos dentro de um sistema

de manufatura:

a) método de controle: são métodos que, na ocorrência de anormalidades, paralisam o equipamento

ou interrompem a operação, evitando, assim, a ocorrência ou reincidência de defeitos;

b) método de alerta: são métodos que, na ocorrência de anormalidades, ativam sinais luminosos ou

sonoros de alerta, indicando a necessidade de providências sem, contudo, paralisar o equipamento

ou interromper a operação;

Fig. 2. Esquematização das funções dos dispositivos Poka Yoke (Moura & Banzato, 1996).

Fig. 3. Métodos de atuação dos dispositivos Poka Yoke (Moura & Banzato, 1996).

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c) métodos de posicionamento: elaboração de dispositivos que permitem a condução da operação

somente quando do posicionamento correto do conjunto de elementos nela envolvidos, impedindo

fisicamente que o conjunto seja montado de forma inadequada;

d) métodos de contato: estão baseados na liberação da condução de uma operação a partir do contato

de sistemas de sensores que indicam condição adequada para operação;

e) métodos de contagem: por meio da contagem de elementos, verificam as características de confor-

midade do conjunto, alertando no caso de detecção de anormalidades e impedindo a continuidade

da operação;

f) métodos de comparação: utilizando dispositivos que possibilitem comparação de grandezas físicas

(temperatura, pressão, torque etc.), impedem a continuidade da operação quando da detecção de

anormalidades.

Tab. 2. Exemplos aplicativos da utilização de dispositivos Poka Yoke (Imam, 1998)

Feitas essas definições, uma questão que se coloca é: qual a melhor abordagem para implantar disposi-

tivos Poka Yoke e como definir qual método a ser usado? Além disso, qual o comportamento da força de tra-

balho de uma empresa frente à abordagem de mecanismos à prova de erros? Procurando esclarecer algumas

MÉTODO DE POSICIONAMENTOUma determinada peça pode ser montada em posi-ções diferentes, mas apenas uma posição é correta. Assim foi instalado um pino de interferência para que não seja possível montar a peça em outras posições. O pino de interferência é um Poka Yoke de posicionamento evitando assim que por distração ou qualquer outro motivo o operador monte a peça invertida e esta chegue ao cliente.

MÉTODO DE CONTATOUma chapa pode ser soldada a uma peça em posi-ções diferenciadas, mas apenas uma posição é a correta. Assim foi instalado uma cunha com sensor que identifica se a peça está na posição correta. A cunha com sensor é um Poka Yoke, pois se a peça a ser soldada não estiver devidamente posicionada fazendo o contato com o sensor, o mesmo não libera a máquina de solda.

MÉTODO DE COMPARAÇÃOParafusadeira não garante torque especificado devido à variação da pressão de ar na linha de mon-tagem. Instalado um medidor de pressão, que mede a variação de pressão da linha e compara com a pressão especificada mínima e máxima. O medidor é um Poka Yoke, pois se a pressão de ar cai durante a aplicação do torque na linha ele faz soar uma campainha, acende a lâmpada e trava o carro transportador da linha, até que seja aplicado nova-mente o torque especificado na peça.

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dessas questões, será descrito, a seguir, um estudo de caso sobre a implantação de dispositivos Poka Yoke, res-

saltando pontos e aspectos importantes da experiência.

A EXPERIÊNCIA DA APLICAÇÃO DE DISPOSITIVOS POKA YOKE EM EMPRESA DO SETOR AUTOMOBILÍSTICO

A empresa em que foi conduzido o estudo de caso sobre a aplicação de dispositivos Poka Yoke pertence

ao ramo automobilístico, sendo um dos grandes fornecedores de várias montadoras de automóveis no Brasil

e na América Latina e tendo uma presença marcante no mercado de produtos de reposição nos países onde

atua. A unidade fabril em questão conta, atualmente, com cerca de mil colaboradores e ocupa uma área cons-

truída de 40.000 m2. Entre seus principais produtos em linha encontram-se: sistemas de controle de armaze-

namento e conservação de energia (SCACE); sistemas de controle de fluxo de ar e combustível para o motor

(SCACM); sistemas de controle de emissão de gases de escape (SCEGE); sistemas de ignição (SIG); solenói-

des e sensores de monitoramento aos sistemas citados (SSM).

Hoje em dia, a empresa possui 25 dispositivos Poka Yoke implantados, distribuídos da seguinte forma:

oito mecanismos implantados na linha SCACE; seis mecanismos na linha SIG; seis na linha SSM; três na

linha SCEGE e dois na linha SCACM. Desses 25 dispositivos Poka Yoke instalados, tem-se como principais

características:

• 23 têm como função o controle e os dois mecanismos restantes servem para o alerta de anormalidades.

• a possibilidade de inspecionar e de prevenir anormalidades está presente em 15 mecanismos Poka Yoke,

enquanto os outros dez mecanismos podem apenas detectar anormalidades.

A principal forma de organização da força de trabalho nessa empresa se dá através da formação de

times de trabalho (Golbarg, 1995), que têm como característica principal o agrupamento por linhas de pro-

duto, envolvendo, assim, pessoas de diferentes áreas, mas comprometidas com uma mesma linha de produ-

tos. Na área de produção, os operadores são alocados aos times de trabalho de acordo com as linhas de pro-

dução em que atuam, possuindo responsabilidades também sobre aspectos que envolvam itens de qualidade,

segurança e manutenção.

Esses times de trabalho são os responsáveis por gerar a necessidade de instalação de um dispositivo

Poka Yoke, derivando a necessidade dos seguintes aspectos principais:

• enfoque de melhoria contínua, conduzido principalmente por abordagens de análise e solução de proble-

mas (MASP) e modo de análise e prevenção de falhas no processo (PFMEA);

• enfoque de prevenção e redução de riscos de trabalho.

Na condução dos trabalhos de implantação de um dispositivo Poka Yoke, é designado um responsável

do time de trabalho, que, com o apoio da equipe, dá andamento ao plano de implementação do dispositivo,

promovendo reuniões para a condução de processos de brainstorm, elaboração de diagramas causa-efeito,

análise de dados operacionais de equipamentos, análise de dados de perdas e retrabalhos do produto, análise

de cartas de controle e do CEP (Controle Estatístico do Processo) e outros. Alguns pontos preliminares abor-

dados visando estabelecer a necessidade e a melhor adequação dos dispositivos Poka Yoke envolvem análise

de aspectos como a identificação do produto e de suas características primárias principais (peso, dimensão,

forma etc.) e identificação de condições críticas de processamento (número máximo de peças, temperatura,

pressão, tempo etc.).

PROCESSO DE ACEITAÇÃO E VALIDAÇÃO DE DISPOSITIVO POKA YOKEA empresa em questão executa um processo de aceitação e validação de um dispositivo Poka Yoke que

envolve, também, a definição de responsabilidades no acompanhamento da eficácia do dispositivo proposto.

Nesse caso, a equipe de trabalho responsável pela implantação de um dispositivo deve, inicialmente, cons-

truir um protótipo do dispositivo e realizar a sua validação.

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A validação de um dispositivo é feita através de cem verificações de peças, sendo que devem ser consi-

deradas, de forma aleatória, 10% de verificações em conformidade e 90% de verificações em não-conformi-

dade com as características estabelecidas. Assim, considera-se um dispositivo Poka Yoke válido se ele conse-

guir detectar a totalidade de peças em não-conformidade, impedindo que o erro se manifeste em defeito, em

vez de atuar sobre as peças que estão em conformidade com as características controladas. Caso o dispositivo

falhe nesse controle, o processo de validação é interrompido, faz-se uma análise para a detecção da causa da

falha e a solução do problema, e se realiza outra validação do dispositivo.

Na condução desse processo, são definidas responsabilidades em relação a:

a) quando a implantação envolver melhoria contínua:

1) o time de trabalho é responsável pelo desenvolvimento, instalação e validação do dispositivo;

2) a engenharia da qualidade deve controlar a codificação e preencher os registros de controle de dis-

positivos.

b) quando a implantação estiver relacionada a um produto em desenvolvimento:

1) o time de trabalho é responsável pelo desenvolvimento, instalação e validação do dispositivo;

2) a engenharia da qualidade deve controlar a codificação e preencher os registros de controle de dis-

positivos;

3) a engenharia de manufatura deve atualizar a documentação do Plano da Qualidade, Instruções de

Processo e PFMEA.

A figura 4 ilustra os procedimentos e as condutas seguidos na empresa para implantação e validação de

um dispositivo Poka Yoke.

PONTOS IMPORTANTES E RECOMENDAÇÕES NA INSTALAÇÃO DE DISPOSITIVOS POKA YOKE

A análise e a experiência no acompanhamento da implantação de dispositivos Poka Yoke nesta fornece-

dora do setor automotivo mostrou pontos importantes que devem ser observados e seguidos para se obter

sucesso na aplicação desses dispositivos à prova de falhas na busca do zero defeito. Alguns pontos verificados

já eram esperados em função do relatado pela literatura da área, mas outros necessitam ser mais bem explo-

rados, pois apresentam características que podem envolver aspectos da cultura organizacional da empresa.

Alguns pontos de maior relevância verificados foram:

a) a questão do treinamento: demonstrou ser um ponto fundamental para a implantação de dispositi-

vos Poka Yoke. Observou-se, porém, que não se pode esperar que, apenas com treinamento, todos

os problemas sejam resolvidos. Também é necessária a verificação da eficácia dos treinamentos e se o

problema a ser abordado é possível de ser resolvido apenas com treinamento. Em algumas situa-

ções, verificou-se que, devido à característica do problema ou da falha, não era possível a obtenção

de 100% de acerto. Essa situação ocorria, principalmente, quando o trabalho era muito repetitivo.

Nesse caso, optou-se pela implantação de um dispositivo à prova de falha, acompanhado de treina-

mento para a realização das verificações necessárias quanto ao seu funcionamento, pois o disposi-

tivo tirou do operador a incumbência de verificar pequenos detalhes que podem passar

despercebidos em operações de caráter muito repetitivo.

b) a questão do comprometimento e motivação: um aspecto verificado é que, apesar de, muitas vezes,

os dispositivos Poka Yoke envolverem características eminentemente técnicas e relativas às especifici-

dades das áreas, é fundamental o apoio dos níveis gerenciais na condução dos trabalhos, pois quanto

maior o comprometimento existente por parte da gerência, maior o envolvimento e a motivação

das equipes. Neste aspecto, também é importante a motivação individual e do time de trabalho. No

exemplo da empresa analisada, verificou-se que a possibilidade de as pessoas se expressarem e expo-

rem idéias, sendo incentivadas na participação da análise e solução de problemas, permite que elas

se sintam mais seguras e motivadas em suas funções.

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Fig. 4. Fluxograma de procedimentos para implantação de dispositivos Poka Yoke na empresa analisada.

c) a questão da mudança de postos de trabalho: a rotatividade no desempenho de tarefas, colocada

como um ponto importante na formação de mão-de-obra multifuncional e polivalente, deve ser

analisada com certa restrição, principalmente quando se trata de operações que requeiram habili-

dade e qualificação específicas. Nesses casos, o tempo e o treinamento requeridos para uma intera-

ção adequada com o equipamento e os dispositivos Poka Yoke instalados podem não prescindir da

experiência e da familiarização com os mesmos. Assim, verificou-se que a rotatividade de funções,

em alguns casos, contribuía para uma maior freqüência de falhas e paralisações, por falta de conhe-

cimento específico das atividades.

d) a questão dos recursos financeiros: alguns aspectos que envolvem recursos financeiros destinados à

implantação de dispositivos Poka Yoke são vitais para a viabilidade de execução da proposta. Deve-

se considerar: custos relativos à implantação; vida útil estimada do produto ou da linha de produção

onde o dispositivo será instalado; taxa esperada do retorno do investimento efetuado na implanta-

ção; e eficácia do dispositivo comparativamente à taxa de não-conformidades esperada ou permi-

tida.

Um caso verificado neste estudo pode melhor ilustrar essa questão: tratava-se de uma nova máquina a

ser adquirida pela empresa para ser instalada em determinada linha de produção. Através de análise condu-

zida por um time de trabalho, constatou-se a necessidade de instalação de um dispositivo à prova de falha

que evitasse a montagem errada da peça na máquina, pois a peça apresentava características em relação a

aspectos dimensionais imperceptíveis ao operador. Feito o orçamento para instalação de um dispositivo Poka

Yoke que pudesse atuar sob essas condições, verificou-se que seu valor aproximado estava na faixa de US$

20.000, o que constituía, à primeira vista, um elevado desembolso – o que exigia consistentes argumentos e

justificativas para ser implantado.

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A estratégia adotada foi realizar um treinamento com os funcionários envolvidos no processo produ-

tivo para fazer uma simulação de montagem de produto da maneira mais próxima da realidade, ou seja, com

as peças que realmente seriam utilizadas na produção, mas sem fazer o fechamento final do conjunto, a fim

de possibilitar a desmontagem para verificação e, também, para não gerar perda, caso a montagem estivesse

errada.

O resultado obtido na simulação foi que, em 200 peças, 12 apresentaram erro na montagem. Conside-

rando que: 1. cada peça tinha um custo estimado de R$35,00; 2. a produção mensal seria de 30.000 peças; e

3. a expectativa de vida menos otimista do produto era de cinco anos, com a possibilidade de utilização do

equipamento no produto substituto, o retorno sobre o investimento se daria em menos de 30 dias. Assim,

havia consistentes argumentos para justificar, à alta administração da empresa, a viabilidade de investir neste

dispositivo Poka Yoke.

ASPECTOS VERIFICADOS EM RELAÇÃO À EFICIÊNCIA DOS DISPOSITIVOS POKA YOKE

A maior parte dos dispositivos Poka Yoke instalados na empresa em questão é baseada nos métodos de

controle, que possibilitam tanto a prevenção quanto a detecção de falhas, pois paralisam o equipamento.

Assim, eles impedem que a operação seguinte seja executada, levando o funcionário a retirar, necessaria-

mente, a peça que causou a parada de máquina do seu fluxo normal para que seja reiniciada a produção.

Nos dispositivos baseados nos métodos de alerta, seja por sinal luminoso ou sonoro, nem sempre

ocorre a parada da máquina de imediato, pois o operador pode não estar naquele momento no posto de tra-

balho ou não ouvir o sinal sonoro. Nesses casos, a operação continua, podendo ser produzidas peças em não-

conformidade – o que diminui a eficiência dos dispositivos, dado que eles dependem da ação humana.

De maneira geral, a conduta adotada pela empresa em estudo tem como primeira abordagem que,

para sistemas de produção em que as operações são executadas por várias máquinas em seqüência, havendo

possibilidade de ocorrência de falhas durante o processo de fabricação, utilizar dispositivos baseados no

método de controle que conduz à parada do equipamento. Para equipamentos dispostos de maneira isolada

e que executam uma única operação, o indicado são dispositivos baseados no método de alerta.

Pode-se também constatar neste estudo de caso que a forma mais indicada e econômica de inspeção é a

prevenção, pois impede que a falha detectada prossiga no fluxo de produção. Como ocorre a parada da

máquina, evita-se a geração de sucata ou o retrabalho de peças. Nem sempre, contudo, é possível instalar um

sistema que tenha como forma de inspeção a prevenção. Isso pode ser impossibilitado por características geo-

métricas do produto ou mesmo pela seqüência de operação. Um exemplo dessa situação foi verificado em

um produto de armazenamento e conversão de energia, em que os cabos elétricos foram montados com

polaridade invertida. Essa operação dependia exclusivamente da atenção do operador durante a conexão dos

cabos, não havendo meios para a instalação de um sistema à prova de falha no posto de trabalho. Em casos

assim, a falha só pode ser detectada quando o produto for submetido ao teste de descarga rápida, que tem

acoplado um dispositivo de inspeção de detecção de polaridade inversa. Por isso, a recomendação seria a ins-

talação de dispositivos de prevenção quando da conexão dos cabos, pois, neste caso, não seria gerada sucata,

não se teria consumido energia desnecessária no processo e não se teria usado mão de obra desnecessária, o

que certamente contribuiria para maior produtividade e menor custo do produto, alavancando a posição

competitiva da organização.

No tocante aos dispositivos Poka Yoke em relação aos mecanismos de detecção, verificou-se que os

métodos mais seguros são os de contato e os de movimento, uma vez que, para a execução da operação

seguinte, a máquina depende do sinal de liberação do dispositivo. O método de movimento só é utilizado

quando não há possibilidade de instalação de outro método devido à característica do produto ou da

máquina. Em situações como essa, devido ao fato de a detecção ser feita através da ocorrência de um número

determinado de movimentos iguais e repetitivos, a interrupção ocorre com base na quantidade de movimen-

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REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • V. 11, Nº 21 – pp. 7-18 17

tos necessários à operação, permitindo haver uma falha durante a operação que só será acusada no final do

processo, gerando, assim, sucata ou retrabalho da peça.

Considerando a quantidade de dispositivos Poka Yoke existentes na empresa em estudo, vale salientar

que só foram analisados aqueles instalados após o recebimento dos equipamentos, dadas as necessidades de

melhorias do processo produtivo e da qualidade dos produtos. Os dispositivos originários do equipamento

ou aqueles que, pela experiência dos times responsáveis pela implantação de novas linhas ou de novos produ-

tos, são solicitados aos fabricantes, não foram objetos de análise neste trabalho.

CONSIDERAÇÕES FINAISNa atualidade, o desempenho de fornecedores tem sido um aspecto constantemente avaliado e con-

siderado para futuras cotações e fornecimentos de novos produtos e para a continuidade dos negócios já

existentes. Os principais critérios básicos considerados são a qualidade, o preço e o prazo de entrega.

Tomando como exemplo a empresa em que o estudo de caso foi realizado, um dos seus principais clientes

– uma das grandes montadoras automotivas instaladas no Brasil – avalia mensalmente o quesito qualidade

considerando o indicador de desempenho denominado RRPPM (Retorno de Peças Rejeitadas a cada Um

Milhão de Peças Recebidas), estando definido que fornecedores ativos e em condições de cotações para

novos produtos devem possuir um índice inferior a 250 RRPPMs. Esta exigência ilustra que, em muitos

segmentos industriais, para que as empresas possam ser competitivas no mercado em que atuam, além dos

aspectos relativos a qualidade, preço e prazo de entrega, devem considerar novas ferramentas e técnicas,

tendo como enfoque as melhorias contínuas.

Um dos fatores que permitiu aos dispositivos Poka Yoke – idealizados e introduzidos inicialmente no

âmbito das empresas japonesas – se difundirem mundialmente foi a busca de menores indicadores de retraba-

lho e perdas de materiais, tendo como meta o nível de zero defeito.

No estudo de caso conduzido nesta fornecedora de montadoras automotivas, observou-se que os dis-

positivos Poka Yoke cumpriram a função de obter um processo livre de defeitos e de fortalecer a imagem dos

produtos perante os clientes externos, dado tratar-se de um segmento competitivo em nível mundial e

empresas concorrentes estarem conduzindo estratégias agressivas de aumento de mercado.

Como citado anteriormente e constatado durante o estudo de caso, os dispositivos Poka Yoke devem

ser concebidos basicamente a partir de princípios simples, de baixo custo de fabricação e que possam reduzir

o índice de perda a zero. Nessas condições, o investimento efetuado na implantação desses dispositivos

torna-se baixo, em relação às vantagens obtidas no processo produtivo.

Outro importante aspecto verificado no estudo de caso foi que a implantação de dispositivos Poka

Yoke caminhou junto com esforços da empresa para envolver os funcionários nas mudanças e no aperfeiçoa-

mento dos processos produtivos, fazendo com que eles se sentissem integrados e comprometidos com os

objetivos e estratégias da organização.

A possibilidade e a liberdade de os funcionários exporem suas idéias e o seu envolvimento na análise e

solução de problemas permitiram eliminar a sensação de culpa e de frustração quando um erro é cometido,

possibilitando que aumentasse a iniciativa dos funcionários em propor melhorias e inovações nos processos

produtivos.

Como constatado no início da implantação dos primeiros dispositivos na empresa analisada, uma das

maiores dificuldades na busca do zero defeito residia na aceitação, pelas pessoas, das mudanças necessárias e

no receio de que essas modificações pudessem implicar a substituição de funcionários. Essas dificuldades

foram minoradas e quase que totalmente erradicadas por meio de treinamento, conscientização e incentivo

da força de trabalho a participar e se envolver nessa reorganização. Com a diminuição da tensão resultante

do receio de erros e com processos mais uniformes e estáveis, os operários podem se concentrar em idealizar

inovações que tragam melhorias contínuas ao processo e ao produto.

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Finalmente, um fator também importante para a empresa em questão foi a persistência de trabalhos

envolvendo a melhoria contínua do processo produtivo, principalmente durante o desenvolvimento e a

implantação de novas linhas e novos produtos. Isso possibilitou otimizações que permitiram a aquisição de

equipamentos inteiramente adequados às necessidades dos processos.

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Dados dos autores

FELIPE ARAÚJO CALARGEProfessor doutor da Pós-Graduação do Curso de

Engenharia de Produção.Professor supervisor de Estágios da

Graduação do Curso de Engenharia deProdução da Faculdade de Engenharia,

Arquitetura e Urbanismo da UNIMEP.

JOSÉ CARLOS DAVANSOEngenheiro de Aplicações, funcionário da Delphi

Automotive Systems do Brasil – Divisão Energy &Chassis Systems.

Recebimento do artigo: 12/nov./02Consultoria: 13/nov./02 a 13/dez./02

Aprovado: 27/fev./03

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