Implementação da
Metodologia Lean Six Sigma em uma indústria química

Implementation of the Lean Six Sigma
Methodology in a chemical industry

Luana Carvalho Luiz

Engenheira de Produção. Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Ponta Grossa (UTFPR-PG) – Brasil.
[email-masked].

Jean Marcell Lara Tybuszeusky

Engenheiro de Produção.
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Ponta Grossa (UTFPR-PG) –
Brasil. [email-masked]

Daiane Maria De Genaro Chiroli

Doutora em Engenharia de Produção. Universidade
[email-masked]

RESUMO

Diante
das mudanças ocorridas no ambiente industrial e do aumento da competitividade
entre as empresas, houve a busca por melhorias nos modelos de gestão utilizados
para a produção dos produtos. Dentre as metodologias utilizadas, destaca-se o Lean Six Sigma, que tem sido implementada
em diferentes ambientes fabris, apresentando como finalidade a redução da
variabilidade e eliminação dos defeitos, que, por consequência, gera resultados
positivos em relação à satisfação dos clientes e aumento na produtividade, além
do incremento na receita. Diante deste contexto, o presente trabalho tem por
objetivo realizar um estudo da implementação da metodologia Lean Six Sigma em uma indústria do setor
químico, sendo caracterizado como um estudo de caso. Para isso, faz-se uso da
metodologia DMAIC, incorporando ferramentas da qualidade e do Six Sigma para identificar e propor
melhorias em partes do processo produtivo que apresentam falhas. A
superprodução foi o tipo de desperdício estudado pelo trabalho no contexto
organizacional e, no período de dois meses de análise, esta totalizou 285,16 Kg
de produto acabado, o que correspondeu a R$ 905,75 em termos financeiros. Desta
maneira, o custo anual das sobras é equivalente a R$ 5.434,50. As soluções
levantadas para o problema foram organizadas com o auxílio da ferramenta 5W2H e
estão relacionadas principalmente à correta mensuração dos insumos de produção
e água utilizados no processo.

Palavras-chave: Lean Six Sigma. DMAIC. Superprodução.

ABSTRACT

Due
to the changes
occurred in the industrial environment and the increase in competitiveness
among companies, there has been a search for improvements in the management
models used for  production of products.
Among the methodologies used, Lean Six Sigma stands out. It is implemented in
different factory environments, aiming variability reduction and defects
elimination, which consequently create positive results in relation to customer
satisfaction and productivity increase, besides revenue increase. In this
context, the present work aims at conducting a study on the implementation of
the Lean Six Sigma methodology in an industry of the chemical sector, thus,
being characterized as a case study. In order to achieve this purpose, the DMAIC
methodology was used, incorporating quality and Six Sigma tools to identify and
propose improvements in those parts of the productive process that had shown
failures. Overproduction in the organizational context was the kind of wastage
studied by this work, and it totalled 285,16 kg of finished product within 2
months of analysis, which corresponds to R$ 905,75 in financial terms. Therefore,
the annual cost of the leftovers is equivalent to R$ 5.434,50. The solutions
provided for the problem were organized with the support of the 5W2H tool and
they are mostly related to the correct measuring of the production supplies and
water used in the process.

Key-words: Lean Six Sigma. DMAIC.
Overproduction.

Recebido
em 19/02/2020.  Aprovado em 01/04/2020.
Avaliado pelo sistema double blind peer
review. Publicado conforme normas da ABNT.

http://dx.doi.org/10.22279/navus.2020.v10.p01-18.1202

1 INTRODUÇÃO

A crescente
competitividade entre as organizações fez com que a procura por inovação em
modelos de gestão se intensificasse, pois com novos modelos de gestão, ocorre a
otimização do desempenho de processos produtivos e eliminação de desperdícios.
O objetivo de melhorar o processo produtivo está diretamente ligado a oferecer
aos clientes um produto ou serviço de qualidade, de acordo com o que foi
especificado. Contudo, a qualidade não é definida apenas como a entrega de um
produto conforme, mas sim como um conjunto de práticas adotadas pela
organização.

A utilização da
tecnologia voltada às técnicas de produção se torna uma grande aliada no
aumento da competitividade, pois engloba conhecimento técnico e prático (know-how) aos meios de produção,
garantindo a melhoria das características do produto e do processo, e,
consequentemente, a melhoria da qualidade. Metodologias associadas à melhoria
contínua têm sido incorporadas aos processos das organizações, visando a
integração de todos os seus setores e colaboradores, além de poder contar com
um processo mais eficiente. Neste cenário, uma das metodologias que se relacionam
com estes princípios é o Lean Six Sigma
(SAKUMOTO; DE GENARO CHIROLI; DZULINKI, 2019; CONCEIÇÃO et al., 2019; SABA e SILVA; DE GENARO CHIROLI, 2020).

O Lean Six Sigma (LSS) é a combinação da
filosofia Lean Manufacturing e Six Sigma, que abordam conceitos
distintos, porém complementares. O Lean
Manufacturing tem por objetivo reduzir o esforço humano, estoques, tempo de
entrega e espaço de produção para atender a demanda do mercado. Já o Six Sigma é focado em reduzir a
variabilidade do processo, aumentar a satisfação do cliente e a lucratividade
da empresa. Esta metodologia faz uso de ferramentas estatísticas e de um método
estruturado para a resolução de problemas (SABA e SILVA; DE GENARO CHIROLI,
2020; STAATSA; BRUNNERB; UPTON, 2011, WERKEMA, 2012).

Diante do cenário
onde as empresas buscam por tecnologias para melhorar seu processo, se situa a
indústria química brasileira, que está mais voltada ao mercado interno e
apresenta a necessidade de agregar valor aos seus produtos, pois a
matéria-prima utilizada é cara e as indústrias podem apresentar altos custos de
produção, o que inviabiliza a competição no mercado externo (CHIROLI et al., 2016; MOREIRA; ARBACHE, 2016).

Em 2017, a indústria
química brasileira exportou cerca de US$ 13,6 bilhões e importou US$ 36,8
bilhões, apresentando déficit na balança comercial. Neste mesmo ano, a
indústria química representou 2,4% do PIB total brasileiro, contando com US$
7,6 bi de faturamento líquido relacionado a produtos de limpeza e afins, sendo
este o segmento no qual atua a empresa objeto de estudo do trabalho (ABIQUIM,
2017).

Desta maneira, o
presente trabalho visa responder ao seguinte questionamento: Quais os benefícios que a implementação do Lean Six Sigma pode trazer para uma
indústria de produtos químicos?

Um dos desafios
enfrentados pela indústria química, objeto de estudo do trabalho, diz respeito
a atender aos clientes com urgência, uma vez que alguns clientes industriais
requisitam os produtos quando seu estoque está acabando, entretanto, tais
produtos são necessários para a continuidade de seu processo produtivo, o que
pode ocasionar sérios transtornos na ocorrência da falta do produto. Desta
maneira, para atender ao cliente que solicita o produto com urgência, a
indústria química precisa acelerar seu processo de atendimento ao cliente,
modificando o planejamento da produção. Apesar disso, algumas vezes não é
possível atendê-lo, pois o prazo solicitado pelo cliente é curto e não
compatível com o tempo de processamento da indústria química, ou o estoque de
matéria-prima não é suficiente para assumir o pedido. Além disso, é de
conhecimento dos responsáveis pela produção que o processo possui perdas, sendo
necessário identificar onde elas ocorrem e encontrar maneiras de atuar sobre
esta situação.

Em relação à relevância
do trabalho para a pesquisa acadêmica, o trabalho de Raval, Kant e Shankar (2018) analisou 190 artigos que continham o termo Lean Six Sigma presente no título, sendo
que a finalidade de tal estudo era realizar um levantamento bibliográfico dos
trabalhos que foram publicados entre os meses de janeiro de 2000 e setembro de
2016 envolvendo a temática. Tal trabalho foi realizado levando em consideração
6 diferentes bases de dados. Dentre os trabalhos analisados por Raval, Kant e
Shankar (2018), apenas três deles possuíam a aplicação do Lean Six Sigma voltada para a área química, sendo todos os três
trabalhos voltados à implementação de ferramentas do LSS em um laboratório.
Neste sentido, percebe-se também a relevância acadêmica deste trabalho, uma vez
que a temática não é tão recorrente em indústrias químicas.

Portanto, este
trabalho se justifica por, através da utilização da metodologia Lean Six Sigma, mapear o processo
produtivo e identificar as falhas existentes, buscando atuar sobre estas falhas
e manter o foco nas atividades que agregam valor ao produto. Com isto,
espera-se a melhoria do desempenho da organização, aumentando a eficiência de
seus processos. Este trabalho tem por objetivo geral realizar um estudo da
implementação da metodologia Lean Six
Sigma, em uma indústria do setor de fabricação de produtos químicos.

2 LEAN SIX SIGMA

O Lean Six Sigma (LSS)
é a integração da filosofia Lean Manufacturing e Six Sigma, que
foram integradas para se complementarem, pois enquanto o Six Sigma se
utiliza de ferramentas estatísticas e de um método estruturado para a resolução
de problemas, o Lean Manufacturing tem seu foco em melhorar a velocidade
do processo e reduzir o tempo de produção (WERKEMA, 2012).

A ideia fundamental
do Lean Manufacturing é atuar sobre os desperdícios e a ideia
relacionada ao Six Sigma é a eliminação da variação do processo. Com a
ajuda do Lean é possível alcançar a simplicidade nas operações e o
processo fica mais rápido. E a aplicação do Six Sigma colabora para o
gerenciamento da complexidade presente no processo, tornando-o melhor. Ambas,
trabalhando em conjunto, levam à melhoria do desempenho (WERKEMA, 2012).

O Lean Six Sigma,
consiste na combinação da manufatura enxuta com a metodologia de melhoria Six
Sigma. Em suma, o LSS é uma abordagem voltada à melhoria e pode ser
entendido também como uma estratégia de negócios que aprimora o desempenho do
processo e resulta na satisfação do cliente, permitindo, através do uso de
ferramentas, que hajam mudanças no processo considerado (SNEE, 2010;
DROHOMERETSKI et al., 2014).

Com relação ao objetivo final, tanto o Lean quanto o
Six Sigma têm como propósito atingir a qualidade por toda parte, desde o
serviço prestado ao cliente até a educação da força de trabalho, com o
pensamento cultural direcionado às melhorias. É importante lembrar também que a
ideia de atuar sobre a causa raiz de um problema identificado deve sempre ser
seguida, pois é mais efetivo do que tratar apenas os sintomas, eliminando a
fonte dos problemas (SALAH; RAHIM; CARRETERO, 2010; SNEE, 2010).

Pepper e Spedding (2010) abordam sobre a importância da
integração entre o Lean e o Six Sigma quando ocorre sua
implantação, pois pode ocorrer que essas duas filosofias sejam aplicadas de
maneira isolada, quando não era a intenção inicial, resultando em uma aplicação
ineficaz tanto do Lean quanto do Six Sigma, criando duas
subculturas dentro da organização que competem entre si pelos mesmos recursos.

2.1 DMAIC

O Six Sigma é conduzido pela metodologia
DMAIC, que consiste em cinco fases: Definir (Define), Medir (Measure),
Analisar (Analyze), Melhorar (Improve) e Controlar (Control), dando origem a sigla DMAIC. O
modelo DMAIC tem como objetivo aperfeiçoar as pessoas e os processos para obter
melhoria no desempenho e nos resultados (MARTINELLI, 2009; WHEELER, 2010).

O DMAIC é um método
sistemático e disciplinado, que se baseia em dados e no uso de ferramentas
estatísticas, sendo que em cada fase do DMAIC são utilizadas diversas
ferramentas que ajudam a organização a alcançar os resultados desejados
(CARVALHO; PALADINI, 2012).

3 METODOLOGIA

O propósito deste
trabalho é aplicar a metodologia Lean Six
Sigma no setor fabril. Para tal, buscou-se uma indústria ativa no mercado
disposta a disponibilizar informações internas, de maneira íntegra, para
aplicação do Lean Six Sigma. A
indústria que aceitou ser objeto de estudo do trabalho, atua no ramo de
fabricação de produtos químicos para limpeza e manutenção empresarial, está
situada na região dos Campos Gerais, no estado do Paraná.

A estrutura
organizacional desta empresa está disposta da seguinte maneira: diretoria,
administração, comercial e produção, apresentando um quadro de 13
colaboradores. Trata-se de uma empresa de pequeno porte, pois possui
faturamento menor ou igual a R$ 3,6 milhões. Apresenta um sistema de produção
intermitente com processo de manufatura em jobbing,
contando com aproximadamente 300 produtos.

A metodologia DMAIC
deve ser utilizada para que haja integração entre o Lean e o Six Sigma (SALAH; RAHIM; CARRETERO, 2010). A partir disso, estruturou-se o
planejamento da metodologia deste trabalho, de maneira que o DMAIC seja
dividido entre coleta de dados e análise dos dados. No entanto, vale ressaltar
que o presente trabalho contempla apenas as três primeiras fases da metodologia
DMAIC, que corresponde às fases definir, medir e analisar.

No procedimento de coleta de dados (Figura
1) abordam-se as fases definir (define) e medir (measure), representadas pelas letras D e M da
sigla DMAIC. Já no procedimento de interpretação e análise de dados,
contempla-se a fase analisar (analyze).

Como pode ser visualizado na Figura 1, a
primeira etapa relacionada à coleta de dados diz respeito a conhecer o processo
produtivo da empresa, para que as etapas seguintes possam ser executadas. Após
o conhecimento do funcionamento do processo da empresa, houve a elaboração do
fluxograma, sendo detalhadas as etapas observadas. Também foi
desenvolvida a ferramenta SIPOC, voltada ao mapeamento do processo, para
compreender o fluxo de produção, bem como suas entradas e saídas.

Figura 1 -
Procedimento de coleta de dados

Fonte: Autoria própria (2020).

Utilizando de entrevistas não estruturadas
com os responsáveis pela produção, foram levantados os problemas presentes no
processo produtivo que podem afetar a qualidade. Após as entrevistas, houve a
necessidade de priorizar os problemas encontrados, para que fosse definido o
foco do trabalho, sendo utilizado para tal a matriz GUT. A elaboração do project charter foi a última etapa
realizada na fase definir, descrevendo os envolvidos no projeto, os
objetivos dele, resultados esperados e metas a serem alcançadas.

Após o término da fase definir, iniciou-se a
fase medir, onde ocorreu a coleta de dados. Num primeiro momento os dados
coletados estavam relacionados ao custo médio para produção dos produtos. Logo
após, para que fosse possível mensurar as variáveis referentes ao problema,
houve a necessidade de criar uma espécie de folha de verificação, encaminhada à
produção e preenchida durante dois meses pelos operadores.

No procedimento de análise e interpretação
dos dados, a fase incorporada da metodologia DMAIC é a analisar, conforme
apresentado na Figura 2. Nesta fase foram  utilizadas as seguintes ferramentas: Gráfico
de Pareto, Histograma, aspetos financeiros, Nível Sigma, Diagrama de Ishikawa e 5W2H.

A partir dos dados coletados, o gráfico de
Pareto foi utilizado para caracterização do setor de produção da empresa,
apresentando as particularidades de cada linha de produção. Na sequência foram
elaborados os histogramas, para verificar se os dados coletados apresentavam a
característica de dados normais. A partir da combinação dos custos dos produtos
e da utilização das linhas de produção foi realizada uma análise com relação
aos aspectos financeiros. Adicionalmente, calculou-se o nível sigma do
processo, com o intuito de verificar a situação atual por meio da escala sigma.

Figura 2 - Procedimento de análise e interpretação dos
dados

Fonte: Autoria própria (2020).

Como finalização
desta fase, foram desenvolvidos o digrama de Ishikawa e a ferramenta 5W2H, que
tinham como objetivo identificar as possíveis causas raízes do problema do
projeto e propor algumas soluções para resolução do problema, respectivamente.

4 RESULTADOS E
DISCUSSÕES

Neste tópico será
apresentado o desenvolvimento de cada etapa da metodologia DMAIC, abordando as
análises realizadas e os resultados obtidos por meio da execução do trabalho.

4.1 FASE DEFINIR

A primeira etapa
desenvolvida foi o procedimento de coleta de dados, onde iniciou-se a fase
“definir” da metodologia DMAIC, nesta fase foram realizadas visitas à empresa que
foi objeto de estudo do trabalho, o que possibilitou compreender melhor todas
as etapas do processo produtivo, bem como analisar e levantar alguns pontos de
possíveis melhorias. Uma das ferramentas utilizadas nesta fase foi o SIPOC,
onde o processo foi desenhado de uma maneira macro, de modo a facilitar o
entendimento do escopo, no qual são apresentados os fornecedores, entradas,
saídas, clientes e o processo em si, como pode ser visualizado na Figura 3.

Através da
ferramenta SIPOC e das visitas realizadas, identificaram-se as etapas do
processo que apresentam problemas, ou seja, as etapas onde existem oportunidades
de melhoria, sendo elas: a manipulação, mistura e envase. De acordo com cada
etapa, foram elencadas algumas oportunidades de melhorias como: sobra de
produto acabado; acondicionamento da matéria-prima; questões ergonômicas na
manipulação; dificuldade na medição de água nos misturadores utilizados para a
produção, entre outros. Com o objetivo de auxiliar na priorização dos
problemas, utilizou-se a matriz GUT, onde foram listadas as oportunidades de
melhoria e atribuídas notas à cada fator, considerando os problemas elencados
anteriormente, logo, o problema escolhido para ser abordado foi aquele que
resultou no maior índice, resultado da multiplicação entre gravidade, urgência
e tendência.

Figura 3 - SIPOC do processo

Fonte: Autoria própria (2020).

Sendo assim, o
problema que resultou em um maior índice na matriz GUT diz respeito à
dificuldade na medição de água dos misturadores. A água é a matéria prima
presente em todos os produtos fabricados pela indústria química, portanto, sua
correta medição pode impactar todos os produtos, levando a uma melhoria global.

Seguindo a
metodologia proposta pelo trabalho, a próxima etapa diz respeito a elaborar o project charter, definindo o título do projeto, equipe responsável, meta a ser
alcançada, entre outros assuntos pertinentes. Desta forma, elaborou-se o project charter com base no problema
priorizado pela matriz GUT, e este pode ser visualizado no Quadro 1.

Quadro 1 - Project
charter do trabalho

Project Charter

Título do
projeto

Implementação
da metodologia Lean Six Sigma em uma indústria química

Data de
abertura do projeto

Agosto/2018

Cliente

Empresa química

CTQ

Quantidade de
produto acabado que sobrou (kg) da produção dos produtos

Meta do projeto

Reduzir a sobra
dos produtos ao menor índice possível, aproximando-se de 0%

Membros da
equipe

Alunos de
Engenharia de Produção da UTFPR PG, Professora orientadora, Colaboradores do
setor de produção da empresa e diretores

Benefícios
esperados

Redução de desperdícios,
Diminuição de custos de produção, redução de estoque de produto acabado,
liberação de espaço físico

Fonte: Autoria própria (2020)

Acredita-se que a medição de
água está diretamente relacionada à sobra de produto acabado, uma vez que, para
a produção de determinado produto, se for adicionada água nos misturadores além
da quantidade necessária, ocorrerá a sobra da produção. Portanto, tratando o
problema da medição de água, ocorrerá a redução da sobra da produção, sendo
este aspecto considerado como objetivo do projeto.

4.2 Fase medir

A fase “Medir” é
caracterizada pela coleta de dados, sendo que esta deve ser realizada de
maneira que seja possível qualificar e quantificar o que foi definido como meta
principal do projeto na fase “Definir”. A meta estabelecida está relacionada a
reduzir a sobra de produção ao menor índice possível, aproximando-se de 0%.

4.2.1
Coleta de dados

Foram coletados dados
relacionados à questão financeira dos produtos, principalmente no que diz
respeito ao custo médio que eles apresentam. Para isto foram disponibilizados
pela empresa, por meio de seu sistema de gestão empresarial, a curva ABC dos
produtos produzidos, que considerava a quantidade produzida e o custo dos
produtos, sendo possível o cálculo do custo médio. Esta curva ABC considerou os
produtos produzidos no período de 01 de janeiro de 2018 e 14 de novembro de
2018.

Após a definição da
meta do projeto, fez-se necessário criar um banco de dados que considerasse a
sobra dos produtos, pois a empresa não possuía um histórico com estes dados,
logo, a equipe do projeto elaborou um documento com o auxílio do Microsoft Excel® para que os
funcionários anotassem as sobras ocorridas em cada produção. As anotações foram
realizadas em uma folha de papel, uma espécie de folha de verificação, que
ficava sob a responsabilidade dos funcionários da produção.

O documento disponibilizado
para a empresa continha as seguintes informações: data da produção, nome do
produto, quantidade solicitada, sobra de produção, quebra de produção, número
da linha em que o produto foi feito e densidade do produto. Os termos sobra e
quebra, são utilizados pela própria equipe de produção, sendo que a sobra
corresponde à quantidade de produto produzida a mais que o solicitado e a quebra
refere-se à quantidade de produto que faltou ser produzida.

Foi estabelecido que a
coleta dos dados teria uma duração de dois meses, para que se tivesse uma
amostra representativa. Desta maneira, a coleta de dados se iniciou no dia 20
de novembro de 2018 e teve fim em 04 de fevereiro de 2019, totalizando 8
semanas de dados coletados. A Tabela 1 contém uma síntese dos dados coletados
durante este período.

Tabela 1 - Síntese de
dados coletados

Síntese dos dados coletados

Linha de produção

Quantidade de
vezes que a linha foi utilizada

Quantidade de
vezes que houve sobra

Total de sobra em
cada linha (Kg)

Linha Brute

157

21

101,22

Linha 1

35

8

119,42

Linha 6

10

2

45,02

Linha 5

2

1

19,5

Jarra

2

0

0

Linha 2

1

0

0

Fonte: Autoria própria (2020).

No período
mencionado, a empresa teve um total de 207 produtos produzidos, dos quais 32
geraram sobras, representando uma quantia de 285,16 Kg de produto acabado. Já a
quebra de produção foi observada em apenas 3 produtos, totalizando 34,62 Kg.

A fim de analisar as sobras de produção, os
dados foram estratificados de acordo com as linhas de produção da empresa,
sendo que durante o período de coleta, a empresa fez uso de 6 linhas de
produção, conforme pode ser observado na Tabela 1.

4.3 Fase Analisar

A fase “analisar” teve por
objetivo identificar as causas raízes do problema, e as fontes de desperdício,
alinhado a meta do projeto, as análises foram feitas em relação às sobras de
produção. Os dados coletados foram analisados com o auxílio do gráfico de
Pareto, que permitiu observar quais as linhas mais utilizadas e aquelas que
apresentavam mais sobra e, portanto, as que deveriam ser priorizadas no
tratamento do problema, como mostra a Figura 4.

Como pode ser
observado na Figura 4, a Linha Brute
foi a mais utilizada para a fabricação dos produtos, correspondendo a 75,85% da
produção no período em que os dados foram coletados. Considerando a Linha Brute juntamente com a Linha 1, que foi
a segunda mais utilizada, estas correspondem a 92,75% da produção do período.

Cada linha de
produção possui sua especificidade, com relação ao volume de produção, pois na
Linha Brute, por exemplo, a produção
apresentou uma média de 73,19 Kg, sendo 500 Kg o valor máximo encontrado e 5 Kg
a menor demanda para esta linha. Já a Linha 1, teve como característica a
fabricação de produtos de 290,6 Kg em média, sendo a maior produção de 679 Kg e
a menor 120 Kg, sendo que esta mesma análise se estende para as demais linhas
de produção.

Figura
4 - Utilização das linhas de produção

Fonte: Autoria própria (2020).

Diante
dessas características, os dados foram analisados de uma outra perspectiva,
desta vez considerando a frequência relativa, tomando como base as vezes que a
linha de produção foi utilizada e as vezes que esta apresentou sobras,
construindo-se a Tabela 2.

Tabela
2 - Sobras: frequência relativa

Linha de produção

Quantidade de
vezes que a linha foi utilizada

Quantidade de
vezes que houve sobra

Frequência
relativa

Total de sobra em
cada linha (Kg)

Linha 5

2

1

50,00%

19,5

Linha 1

35

8

22,86%

119,42

Linha 6

10

2

20,00%

45,02

Linha Brute

157

21

13,38%

101,215

Fonte: Autoria própria (2020)

A frequência relativa mostra em porcentagem
quantas vezes houve falha (sobra) do produto naquela linha de produção, desta
maneira, considerando a Linha 5, que foi utilizada para produção apenas 2
vezes, das quais uma delas exibiu sobra, tem-se que 50% dos produtos feitos
naquela linha apresentaram sobras. A mesma lógica se aplica às demais linhas de
produção contidas na Tabela 2.

Desta maneira, considerando como prioritário
o maior valor percentual, a ordenação observada no gráfico de Pareto se inverte
na Tabela 2, apresentando, nesta ordem, a Linha 5, Linha 1, Linha 6 e Linha Brute como prioridade no tratamento do
problema. Importante destacar que na Tabela 2, a Linha 2 e a Jarra não aparecem
porque não apresentaram sobras quando utilizadas.

4.3.1
Análise financeira

Adicionalmente,
foram analisados os custos relativos às sobras de produção. Os cálculos
referentes aos aspectos financeiros foram realizados da seguinte maneira: foram
verificados quais produtos apresentaram sobra em determinada Linha de produção
e em que quantidade, sendo tal quantidade multiplicada pelo custo médio, em
reais, obtido pela curva ABC fornecida pela empresa, por meio de seu sistema de
gestão empresarial. Os custos foram somados e atribuídos a cada uma das linhas
onde se verificou a sobra. A Tabela 3 apresenta os dados de acordo com o custo
das sobras.

A Linha 1 foi
responsável pela produção de 10.171 Kg de produtos e foi a linha que resultou
em maior sobra, sendo 119,42 Kg. Monetariamente esta quantidade representa R$
433,20. Já a Linha Brute foi a que
apresentou um total 11.491 Kg produzidos, com sobra de 101,22 Kg, que
corresponde ao valor de R$ 304,59.

A Linha 5 apesar de
ter sido utilizada apenas 2 vezes, produziu 1.600 Kg, com 19,5 Kg de sobra, o
que resultou em R$ 90,87. A Linha 6 produziu 5.860 Kg de produto, apresentando
45,02 Kg de sobra resultando em um valor de R$ 77,09. No período de 40 dias,
considerando as seis linhas de produção, a empresa produziu um total de 29.524
Kg de produtos, com total de sobra de 285,16 Kg, que financeiramente representa
R$ 905,75.

Tabela
3 - Análise dos custos da sobra

Custos das sobras

Linha de produção

Quantidade de
vezes que a linha foi utilizada

Total produzido
(kg)

Total de Sobra
(kg)

Custo total (R$)

Linha 1

35

10.171

119,42

R$ 433,20

Linha Brute

157

11.491

101,22

R$ 304,59

Linha 5

2

1.600

19,5

R$ 90,87

Linha 6

10

5.860

45,02

R$ 77,09

Total

204

29.122

285,16

R$ 905,75

Fonte:
Autoria própria (2020).

Como os dados
obtidos correspondem a dois meses de produção, pode-se inferir que, se o
comportamento da produção se verificasse constante ao longo do ano, isto é, se
as mesmas características e os mesmos produtos continuassem a sobrar no
decorrer do ano, basta multiplicar o custo total obtido por 6 para se obter o
custo das sobras durante o ano. Sendo assim, o custo anual das sobras seria de
R$ 5.434,50, o que é equivalente à produção de 3.313,7 Kg do produto de maior
demanda que a empresa possui atualmente.

4.3.2
Nível Sigma

Para que fosse
possível calcular o nível sigma do processo, foram levados em
consideração os defeitos relacionados à sobra. Com isso, para fosse possível
calcular o DPMO, foi necessário determinar os defeitos para a oportunidade, ou
seja, quais são as variáveis que interferem na quantidade de sobra dos
produtos. As variáveis que poderiam ocasionar sobra são: viscosidade do
produto, quantidade de água nos misturadores, balança sem precisão, densidade
do produto e quantidade de matéria prima. Estas variáveis foram definidas
juntamente com os colaboradores da empresa. Desta forma, foram identificados
cinco defeitos para oportunidade.

Com base na
estratificação dos dados, constatou-se que, de um total de 207 produtos
produzidos, 172 foram considerados conformes e 35 não conformes, ou seja, 35
produtos apresentaram sobra na produção. Para o cálculo do nível sigma do
processo, determinou-se primeiramente o DPO, que consiste em defeitos por
oportunidade, e em seguida o DPMO, que apresenta o número de defeitos por
milhão de oportunidades. Os cálculos destes itens foram feitos conforme
apresenta as equações 1 e 2.

(1)

*

=166.184

(2)

A partir do cálculo
do DPO e DPMO pode-se concluir sobre o nível sigma do processo, sendo que a
Tabela 4 apresenta um compilado dos dados utilizados e dos resultados obtidos
através dos cálculos.

Tabela
4 - Nível Sigma atual

Nível Sigma

Total produzido

207

Itens Conformes

172

Itens Não-Conformes

35

DPO

0,166184

DPMO

166.184

Nível Sigma

2,45

Fonte:
Autoria própria (2020).

Com base
nos resultados conclui-se que, no processo em estudo, a cada um milhão de
produtos produzidos, há uma probabilidade de 166.184 produtos apresentarem
sobra ou quebra. Para identificar o nível sigma do processo, utilizou-se a
tabela de conversão para escala Sigma,
sendo o valor correspondente a 2,45 desvios padrão. Visto que o valor máximo
para a escala sigma é de 6 desvios padrão, pode-se dizer que há oportunidade
para melhoria do processo, no que diz respeito à sua estabilização,
considerando o nível sigma.

4.3.3
Diagrama de Ishikawa

Durante o período da
coleta dos dados, foi possível conhecer a maneira de trabalho da empresa e
realizar um brainstorming com a equipe da produção, onde verificou-se as
possíveis causas da elevada quantidade de sobra de produto acabado, conforme
apresenta a Figura 5.

Após a análise,
foram identificadas quatro possíveis causas relacionadas a sobra dos produtos.
Primeiramente em relação ao maquinário da empresa, elencaram-se duas principais
causas, sendo a falta de precisão na balança utilizada e a infraestrutura no
envase. Em relação à balança, a empresa utiliza com frequência balanças em seu
processo produtivo, sendo que existem dois momentos que podem afetar na sobra:
na preparação da matéria prima e no envase.

O processo de envase
da empresa é totalmente manual, sendo que, para cada tipo de produto, os
colaboradores precisam encontrar a melhor forma de envase. Contudo, esta falta
de infraestrutura no envase prejudica o andamento do processo, podendo
inclusive causar fadiga nos colaboradores, pois em casos onde o produto é
comercializado em forma de gel, por exemplo, encontra-se dificuldade no envase,
devido ao seu estado físico.

Em relação ao
método, a empresa não possui um processo eficiente para medição da quantidade
de água inserida nos misturadores, pois atualmente a medição ocorre com um
varão de madeira, no qual existem algumas marcações apontando a quantidade de
litros de água já inserida no misturador, sendo que este procedimento só ocorre
na Linha 1.

Em
relação à mão de obra, verifica-se que não há um padrão na maneira que o
colaborador insere a quantidade de água nos misturadores, pois certas vezes
utiliza-se uma mangueira para esta finalidade e outras vezes utiliza-se um
contêiner com capacidade de 1.000 litros para que seja feita a medição da
quantidade de água, o que depende da linha de produção com a qual se está
trabalhando. Tais práticas podem ocasionar superprodução e retrabalho, caso
seja inserida uma quantidade de água superior a necessária.

Figura
5 - Diagrama de Ishikawa

Fonte: Autoria própria (2020).

4.3.4 Ferramenta 5W2H

Em
vista do que foi apresentado anteriormente, foi elaborada a ferramenta 5W2H para
visualizar melhor as sugestões de melhoria que podem ser implementadas no
processo produtivo. Tal ferramenta pode ser visualizada no Quadro 2.

Com relação à ineficiência na medição da
quantidade de água colocada nos misturadores, foram levantadas duas sugestões:
a adoção de um hidrômetro e a elaboração de um aparato que se utiliza do
princípio dos vasos comunicantes. O hidrômetro seria adotado mais
especificamente no misturador presente na Linha 1, pois este é o misturador que
possivelmente se adequará a esta sugestão.

Importante mencionar que a Linha 1 foi
responsável, no período de dois meses, por cerca de 16,9% da produção dos
produtos, sendo a segunda Linha mais utilizada na empresa, aquela que
apresentou maior quantidade de sobra de produtos em quilogramas e cerca de
22,86% das vezes que foi utilizada, apresentou sobra de produtos.

A fim de verificar a viabilidade financeira
do hidrômetro, realizou-se uma pesquisa sobre o preço deste, sendo que o preço
médio de um hidrômetro que se adequaria às características presentes na Linha
1, é de R$ 2.013. Desta maneira, pode-se inferir que, se a empresa realizar o
investimento, em torno de um ano conseguirá pagá-lo e reduzirá a sobra de
produto acabado.

A outra solução proposta, e que talvez seja
mais adequada para outras Linhas de produção, como a 5 e a 6, é a utilização do
princípio dos vasos comunicantes. Devido às características físicas dos
misturadores das Linhas 5 e 6, a inserção de um hidrômetro seja muito mais
complexa do que a aplicação do princípio dos vasos comunicantes. Para tal,
seria necessária uma mangueira transparente fixada na posição vertical, um
engate rápido para fazer a ligação entre a mangueira e o misturador e um
pequeno painel de madeira para realizar as marcações do volume de água. Para
tal implementação a empresa investiria em média R$ 60, o que é uma solução
relativamente barata, em relação ao hidrômetro.

Também foi verificada certa dificuldade na
etapa de envase por parte dos operadores, no que diz respeito aos utensílios
disponíveis para realizar esta tarefa, geralmente quando o produto possui um
aspecto de gel ou pastoso. Para esta situação, os operadores precisam
improvisar maneiras de se realizar o envase, o que acaba contribuindo para que
haja sobra de produto nos recipientes em que este foi acondicionado.

Em vista disso, a sugestão é investir em um
maquinário que possua o princípio da alavanca mecânica, pois assim facilitaria
o envase de produtos que possuem aspecto em gel ou pastoso. Foi realizada uma
pesquisa de preços de equipamentos que poderiam auxiliar neste processo, sendo
que o custo inicial seria em média de R$ 5.450. A longo prazo o investimento
contribuiria para a atividade de envase dos operadores e reduziria as sobras de
produto, no caso de um produto em gel.

No caso das balanças desgastadas, a sugestão
seria realizar a troca delas, de acordo com a necessidade de cada estação de
trabalho e da atividade que está sendo desenvolvida. As balanças são
ferramentas de extrema importância para o processo produtivo da empresa, com
isso, é importante que se faça um estudo financeiro para que ocorra a
substituição das balanças, evitando que ocorram desperdícios devido à falta de
precisão delas.

A balança tipo 1, que consta no 5W2H, diz
respeito a uma balança de bancada com capacidade de 15 Kg e 2 g de escala de
medição, que seria empregada na etapa do envase, em que é necessário aferir a
embalagem preenchida com o produto químico que foi produzido. O custo médio
deste tipo de balança é de R$ 580. Já o tipo 2, diz respeito a uma balança com
capacidade de 6 Kg e 1 g de escala de medição, cujo custo médio é de R$ 945,
que seria empregada na etapa da mistura para aferir os insumos. A balança móvel
digital é o tipo 3, que apresenta um custo médio de R$ 2.675 e capacidade para
300 Kg, sendo empregada também na etapa do envase, mas seria mais voltada à
produção de grandes quantidades de produto, que necessita ser envasado em um
recipiente de grandes dimensões.

Quadro 2 –
Preenchimento da ferramenta 5W2H

Hipótese

O que
fazer?

Por
quê?

Onde?

Como?

Quem?

Quando?

Quanto?

Ineficiência na medição da quantidade de
água colocada nos misturadores.

Instalar hidrômetro na entrada de água dos
reatores.

O hidrômetro é capaz de medir com maior
precisão a quantidade de água inserida.

Primeiramente no misturador da Linha 1.

Realizar um estudo de viabilidade
financeira sobre a instalação do hidrômetro e adquirir um desses
equipamentos.

Responsável pela produção e responsável
pelo financeiro.

A partir de maio de 2019.

Em média      R$ 2.013,00.

Utilizar o princípio dos vasos
comunicantes para medição da água.

É uma opção relativamente barata e que
pode contribuir para diminuir as sobras.

Nos misturadores das Linhas 5 e 6, devido as
suas características físicas.

Utilizar uma mangueira, onde será feita
uma escala que meça o volume de água, acoplada à saída do misturador, que é a
parte destinada ao envase.

Responsável pela produção e operadores da
produção.

A partir de maio de 2019.

Em média         R$ 60,00.

Falta de estrutura no processo de envase.

Verificar equipamentos mais adequados para
o envase.

Elimina a necessidade de improviso, por
parte dos operadores, no envase dos produtos.

Na etapa de envase.

No caso do envase de produtos em gel,
pode-se utilizar um equipamento que utilize o princípio da alavanca mecânica,
presente no cotidiano das pessoas em um amassador em batatas, por exemplo.

Responsável pela produção e responsável
pelo financeiro.

A partir de maio de 2019.

Em média      R$ 5.450,00.

Utilização de balanças desgastadas.

Trocar as balanças que apresentam
desgastes.

Elimina erros de imprecisão, auxiliando na
redução da sobra.

Nas etapas que utilizem de balança

Adquirir novas balanças.

Responsável pela produção e responsável
pelo financeiro.

A partir de maio de 2019.

1. Em média R$ 580,00.

2. Em média R$ 945,00.

3. Em média R$ 2.675,00.

Fonte: Autoria própria (2020).

4.4 Considerações em
relação aos resultados

Com relação à
aplicação das ações, que correspondem às fases melhorar e controlar da
metodologia DMAIC, o plano de ação é apresentado na ferramenta 5W2H. Tais
propostas serão implementadas caso a empresa julgue que estas são pertinentes e
adequadas ao processo produtivo atual, em termos de aplicabilidade, custo e
retorno que pode trazer aos resultados empresariais, cabendo a ela sua
aplicação e controle.

Para realizar o
controle das ações implementadas, verificando se a medida adotada foi efetiva
ou não, pode-se adotar a folha de verificação criada para coleta de dados e
realizar a coleta durante um determinado período após a adoção da medida. Na
sequência, os dados devem ser analisados, de maneira que seja possível
verificar se houve ou não uma melhoria no aspecto de sobras dos produtos, ou
seja, quanto menos produtos sobrarem, melhor, portanto, houve uma melhoria caso
tenha sobrado menos produtos que antes. Esta análise pode ser feita pela
comparação entre a quantidade média de sobras dos produtos (em quilograma),
antes da aplicação da medida e depois da implementação da sugestão.

Por fim, realizando
uma análise para determinar a capacidade produtiva que a empresa utiliza hoje
para suas atividades, observa-se que apenas 13% de sua capacidade atual
instalada é utilizada. Esta análise foi feita a partir da soma da capacidade
total em quilograma de cada misturador, levando em consideração um dia de
produção. Desta maneira, a empresa pode produzir 6.102 Kg de produto
diariamente, de acordo com a capacidade instalada. A partir dos dados coletados
pela folha de verificação, calculou-se a média de produção para o dia, resultando
em um valor de 766,42 Kg. Este valor foi dividido pela capacidade diária, o que
resultou em um valor de aproximadamente 13%.

Desta maneira,
pode-se inferir que se hoje a empresa opera com 13% da capacidade e ocorre o
problema de sobras, que resulta em um valor anual estimado de R$ 5.434,50, e
ela tem o plano de expandir suas atividades para atender a todo o território
nacional, sua demanda por produtos tende a aumentar, logo, se o problema não
for tratado, este valor anual estimado para as sobras também tende a aumentar.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Diante das análises
realizadas, pode-se inferir que o objetivo geral e os objetivos específicos do
trabalho foram atingidos, bem como foi possível a aplicação de ferramentas da
qualidade em um contexto industrial considerando dados reais.

O objetivo geral do
trabalho relaciona-se a propor realizar um estudo da implementação da
metodologia Lean Six Sigma, em uma indústria do setor de fabricação de
produtos químicos. Para tal, foram implementadas melhorias no processo
produtivo de uma indústria do setor de fabricação de produtos químicos, o que
foi atingido por meio da utilização da metodologia DMAIC e da utilização de
princípios do Lean Manufacturing, como a identificação e eliminação de
desperdícios, sendo, neste caso, a superprodução.

O trabalho seguiu a
metodologia DMAIC, sendo que dela foram desenvolvidas as etapas definir, medir
e analisar, cabendo a implementação e o controle das ações adotadas à empresa
estudada. Desta maneira, houve a aplicação parcial da metodologia DMAIC, foram
utilizadas ferramentas em cada fase da metodologia DMAIC, que conduziu o
presente trabalho.

O mapeamento do processo produtivo da
indústria foi a primeira atividade desenvolvida, onde foram identificadas as
etapas de produção, os procedimentos que ocorrem em cada uma delas e quais são
os recursos requeridos por cada etapa. Para esta situação utilizou-se de um
fluxograma do processo e da ferramenta SIPOC, utilizada no Six Sigma.

Após a observação do processo, foram
identificadas as oportunidades de melhoria presentes nele, bem como as
características existentes que podem influenciar na sua qualidade. Para que
fosse dado sequência ao trabalho, utilizou-se a matriz GUT como ferramenta para
priorizar uma oportunidade de melhoria, que, por sua vez, funcionou como foco
principal para o trabalho.

Na fase medir, presente na metodologia
DMAIC, ocorreu a coleta de dados referentes ao processo produtivo, o que foi
realizado com o auxílio de uma folha de verificação, sendo que tal coleta teve
a duração de dois meses. Também foram disponibilizados dados referentes à curva
ABC dos produtos fabricados pela empresa, bem como o custo médio destes
produtos, o que foi fornecido por meio do software
de gestão da indústria.

Já na análise dos dados coletados, foi
possível verificar o comportamento dos dados coletados, a utilização das linhas
de produção, quais das linhas apresentam maior quantidade de sobras, qual o
custo médio das sobras para a empresa, uma estimativa do custo anual das sobras
e qual o nível sigma atual do processo. Tais análises foram feitas com base nas
ferramentas do gráfico de Pareto, DPO, DPMO e escala sigma.

As propostas de melhorias para o processo
analisado foram auxiliadas pela ferramenta do diagrama de Ishikawa e 5W2H, que
tornam toda a análise mais visual e condensada no mesmo lugar, facilitando o
entendimento das ações propostas.

O desenvolvimento do projeto trouxe
contribuições para o meio acadêmico e para a empresa. Em relação ao meio
acadêmico pode-se concluir que a aplicação da metodologia Lean Six Sigma é possível em uma indústria do setor químico, pois,
apesar das limitações do trabalho, os resultados alcançados foram obtidos
através de ferramentas e princípios de cada metodologia, além de verificar que
a fusão entre o Lean e o Six Sigma possibilita uma visão mais
crítica sobre o ambiente estudado.

Para a empresa, toda a análise feita em seu
processo produtivo foi um ganho, pois através dela foi possível levantar pontos
de melhoria e documentá-los, funcionando como um guia para intervenções
futuras, baseado em um estudo específico para a realidade apresentada. Desta
maneira, as sugestões de melhoria vêm para aumentar a qualidade do seu
processo, sendo um aspecto que deve ser considerado, uma vez que isso pode
trazer ganhos financeiros para ela e aumento na eficiência de suas operações.

Uma das sugestões para trabalhos futuros,
diz respeito a realizar uma coleta de dados referente a quantidade de água
inserida nos misturadores, ou seja, a cada produção deve-se comparar a
quantidade de água que deveria ser inserida e a quantidade efetivamente
adicionada nos misturadores. Com este dado será possível analisar e verificar
se o sistema de medição da empresa está comprometido. Outra sugestão, seria a
manipulação dos dados através de modelagem matemática utilizando pesquisa
operacional, onde seria possível realizar diversas análises em relação a
receita, custos, desperdícios, variáveis que mais interferem no processo, entre
outros.

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