Projeto Seis Sigma - Otimização de Custos Operacionais na Indústria Química

Projeto de Seis Sigma para otimização de parâmetros de operação da Plastimatrix Isabel Crissiene Theodoro Conde 1 Resultados Financeiros Lucro operacional de R15 milhões por mês em até 5 meses DEFINE 1 Entendimento do cenário e motivação O que queremos realizar A Plastimatrix é uma empresa do ramo químio que após a implementação de sua fábrica percebeu que o seu corpo técnico não possuía conhecimento suficiente para fazer com que a fábrica funcionasse gerando lucro Problema Os custos operacionais relacionados ao consumo de energia elétrica e ao desperdício de reagentes são elevados impactando a lucratividade e a eficiência do processo de produção Impacto Esses custos elevados contribuem para um aumento nos gastos operacionais além de indicar uma possível ineficiência no controle dos recursos utilizados no processo afetando a sustentabilidade e a competitividade da organização 2 Defina o processo a ser trabalhado o escopo do projeto bem como suas fronteiras e restrições O projeto entrega uma operação mais eficiente com menor consumo de energia e redução do desperdício de reagentes Isso resulta em Produtos finais com melhor custo de produção Dados e relatórios de consumo mais precisos para tomadas de decisão Conformidade com padrões de eficiência e sustentabilidade Focaremos em Operações ligadas ao reator que parecem ter influência direta sobre o consumo de reagentes e de energia elétrica conforme indicado nas planilhas de Medidores e Reator Controle e monitoramento dos medidores como vazão e temperatura pois esses parâmetros afetam diretamente o uso de energia e reagentes Objetivo Reduzir custos operacionais e desperdício por meio de ações de controle e otimização nos parâmetros de operação do reator e dos medidores garantindo alinhamento com as metas de eficiência e sustentabilidade 2 Defina o processo a ser trabalhado o escopo do projeto bem como suas fronteiras e restrições Roteiro DMAIC S I P O C Fornecedores de reagentes químicos Energia elétrica para o funcionamento do reator e sistemas de controle Preparação e ativação do reator Dados de consumo de energia e reagentes Equipe de produção e operações que se beneficia de práticas otimizadas para maior eficiência Fornecedores de energia elétrica Reagentes químicos necessários para o processo Monitoramento e ajuste de temperatura e vazão durante a operação Relatórios de custo e eficiência de produção Departamento financeiro que se beneficia com a redução de custos operacionais Fornecedores de equipamentos e manutenção Dados dos medidores de vazão e temperatura para monitoramento do processo Procedimentos operacionais e instruções de controle Controle e acompanhamento do consumo de reagentes Registro e análise de dados de consumo de energia e desperdício de reagentes Adoção de práticas de otimização para minimizar desperdícios e controlar custos Produtos processados com maior controle sobre consumo e custos Informações para tomada de decisão em melhorias contínuas Clientes finais que podem ser indiretamente beneficiados com uma cadeia de produção mais sustentável e custobenefício aprimorado Departamento de qualidade que monitora a consistência do processo e conformidade com padrões 2 Defina o processo a ser trabalhado o escopo do projeto bem como suas fronteiras e restrições Fronteiras O projeto se concentrará apenas na operação do reator e nos processos diretamente associados ao controle de consumo de energia e reagentes monitoramento dos parâmetros de vazão temperatura e outras medições diretamente ligadas ao consumo dos recursos Operações fora do reator como etapas de embalagem armazenamento e transporte não estão incluídas Processos administrativos ou de controle de estoque que não impactam diretamente o consumo de energia e reagentes não serão abordados Focado nos reagentes especificados na planilha como o Metilacetóxipropionato e no consumo de eletricidade Outros insumos e fontes de energia que não sejam críticos para o reator estarão fora do escopo A equipe de produção deverá operar sob as novas práticas e procedimentos sem uma extensa capacitação Mudanças que exijam treinamento complexo ou prolongado podem não ser viáveis Restrições Recursos financeiros para investimentos em novos equipamentos tecnologias ou sistemas de monitoramento são limitados Melhorias deverão ser buscadas dentro do orçamento disponível focando em ajustes de operação e otimização dos processos atuais O projeto deve ser concluído dentro de seis meses o que impõe restrições sobre a extensão das mudanças que podem ser implementadas O cronograma também pode restringir a realização de grandes mudanças estruturais como substituição de equipamentos O projeto deve garantir que quaisquer ajustes ou mudanças no consumo de energia e reagentes não comprometam a qualidade do produto final e a conformidade com os padrões regulatórios e de segurança 3 Entenda os requerimentos do cliente Faça a árvore CTC para desdobrar os indicadores O que é bom e o que é ruim Entreviste os clientes internos ou externos e o pessoal do processo Exemplo Para a construção da árvore CTC foram entrevistadas pessoas da Qualidade e da Montagem clientes 4 Defina os objetivos Escreva como vai ser estruturado o objetivo de seu projeto de melhoria Objetivo aumentar ou diminuir um indicador numa meta até tal data Exemplo Reduzir a taxa de refugo da peça X de 5 para 05 nas injetoras até fevereiro de 2012 Reduzir 25 no peso das peças X até a mesma data 5 Formalize no contrato de melhoria Redija o contrato de melhoria Valideo com o patrocinador Exemplo Você pode consultar mais modelos de contrato em nosso material de apoio 5 Formalize no contrato de melhoria Vislumbre os próximos passos Exemplo M1 Mudar os parâmetros de injeção em busca de uma configuração melhor que reduza o peso e o índice de refugos M21 Mudar pressão de injeção M22 Mudar pressão de recalque Roteiro DMAIC MEASURE É aqui que você mostrará as medições que realizou para entender o que estava acontecendo com o processo Nessa fase você irá 1Mapear os processos identificando os quick wins 2Entender os procedimentos identificando os quick wins 3Coletar dados 4Analisar os dados 5Avaliar a estabilidade 6Avaliar a Capabilidade 7Resumir os aprendizados da etapa do Measure 12 1 Mapeie o processo Aprofunde o entendimento sobre as etapas do P do SIPOC o que aprendemos com essa análise Exemplo Roteiro DMAIC Prepara a máquina Alimenta a Injetora com parâmetros Injeta Retira as rebarbas No mapeamento real do processo o operador nos comentou que eles utilizam sempre uma mesma condição sem variar por peças O responsável pela elaboração destas condições comentou que nunca fez um estudo formal sobre quais deveriam ser os parâmetros de injeção Apenas usase um padrão Há aqui uma desconexão de entrada Entrega as peças 1 Mapeie o processo e busque quick wins Aprofunde o entendimento sobre as etapas do P do SIPOC o que aprendemos com essa análise Exemplo Roteiro DMAIC Prepara a máquina Alimenta a Injetora com parâmetros Injeta Retira as rebarbas As rebarbas acontecem por que há defeitos no processo de injeção Caso seja possível encontrar um procedimento para eliminar as rebarbas conseguimos reduzir este passo do processo Entrega as peças 1 Mapeie o processo e busque quick wins Exemplo mais detalhado 2 Entenda os procedimentos e busque quick wins Aprofunde o seu conhecimento sobre como as atividades são executadas Analise os padrões de trabalho Exemplo Foi constatado que não havia um procedimento padrão para ajustar os parâmetros de injeção Isso gerava muitas corridas com parâmetros que não eram cuidadosamente pensados Ações imediatas Padronizar os parâmetros de injeção não permitindo alterações não autorizadas durante a injeção por parte dos processistas M2 Mudar os parâmetros de injeção em busca de uma configuração melhor que reduza o peso e o índice de refugos Roteiro DMAIC 2 Entenda os procedimentos e busque quick wins Aprofunde o seu conhecimento sobre como as atividades são executadas Analise os padrões de trabalho Exemplo Parâmetros a serem estudados Os parâmetros foram descobertos a partir do estudo dos procedimentos Quais parâmetros os operadores poderiam alterar 3 Colete dados sobre o seu processo Após a identificação dos quick wins busque conhecer melhor os dados Use dados históricos caso estejam disponíveis ou então use formulário de coleta de dados para conseguilos Exemplo A empresa tinha a média história de refugos e pesos nos relatórios para a qualidade como pode ser visto no SIPOC Foram coletados os dados de refugo nas últimas injeções Dados sobre o peso das peças nas últimas injeções Roteiro DMAIC 4 Analise a frequência dos seus dados 5 Avalie a estabilidade dos seus dados Roteiro DMAIC Faça um gráfico de frequência e um de tendência dos seus dados Explore possíveis estratificações Conte o que aprendeu Exemplo Conforme os dados apresentados nos slides seguintes podemos ver que tanto o peso das peças quanto a taxa de refugo estavam estabilizados 4 Analise a frequência dos seus dados 5 Avalie a estabilidade dos seus dados Exemplo Conforme os dados apresentados nos slides seguintes podemos ver que tanto o peso das peças quanto a taxa de refugo estavam razoavelmente estabilizados Todas as causas especiais podiam ser explicadas Problema com matéria prima Mudança de receita 4 Analise a frequência dos seus dados 5 Avalie a estabilidade dos seus dados Roteiro DMAIC Exemplo Conforme os dados apresentados nos slides seguintes podemos ver que tanto o peso das peças quanto a taxa de refugo estavam razoavelmente estabilizados Todas as causas especiais podiam ser explicadas 6 Analise a capabilidade dos dados Roteiro DMAIC Faça uma análise de capabilidade Qual é a capabilidade do processo O que você aprendeu com a análise Resuma os aprendizados Exemplo O processo é capaz porém os limites estão sendo revistos 7 Resuma os aprendizados Roteiro DMAIC O que você aprendeu com o Measure Quais serão as próximas análises para se desenvolver as mudanças que vão gerar melhorias Exemplo No projeto da injetora podemos ver que o peso das peças bem como a taxa de refugo estão estabilizados Além disso notamos a completa falta de padronização na definição dos parâmetros de injeção Devemos portanto tratar esse problema como um problema de causas comuns buscando melhorar o sistema como um todo As mudanças serão focadas no entendimento e otimização dos parâmetros de injeção Analyse Aqui você irá analisar o porquê dos seus resultados não estarem no resultado desejado Nessa fase você irá 1Analise o processo atual buscando melhorias 2Analise os procedimentos buscando melhorias 3Analise seu banco de dados para buscar melhorias 4Realize experimentos para buscar melhorias 5Formate suas mudanças para os testes em campo 24 1 Analise os processos Roteiro DMAIC O que há de errado no fluxo de materiais e informações Como isso pode ser corrigido Exemplo Como visto no fluxograma os operadores não recebem uma boa instrução sobre quais parâmetros utilizar Iremos estudar esse procedimentos e criar um novo procedimento padrão que ficará disponível aos operadores Dessa maneira iremos eliminar a desconexão do processo 2 Analise os Procedimentos Roteiro DMAIC Utilize ferramentas para se analisar efeitos decorrentes dos maus procedimentos Exemplo Para se fazer essa análise fizemos um Ishikawa para entender o Refugo 2 Analise os Procedimentos Roteiro DMAIC Exemplo Hipóteses para explicar o refugo elas precisam ser testadas Refugo e peso excessivo MO MP Manutençao Processo Processista altera parâmetros de injeção Operador altera parâmetros de injeção Matéria prima fora da especificação Manutenção deficiente nos moldes Manutenção deficiente na máquina Parâmetros de injeção incorretos Alta pressão de injeção 2 Analise os Procedimentos Exemplo Avaliamos em campo o que está dando errado Refugo e peso excessivo MO MP Manutenção Processo Processista altera parametros de injeção Operador altera parametros de injeção Matéria prima fora da especificação Manutenção deficiente nos moldes Manutenção deficiente na máquina Parâmetros de injeção incorretos Alta pressão de injeção Item ok Alterada a regra Alterada a regra Item ok Item ok Possível causa Possível causa Roteiro DMAIC Refugo MO MP Manutenção Processo Processista altera parametros de injeção Operador altera parametros de injeção Matéria prima fora da especificação Manutenção deficiente nos moldes Manutenção deficiente na máquina Parâmetros de injeção incorretos Alta pressão de injeção Item ok Alterada a regra Alterada a regra Item ok Item ok Possível causa Possível causa 2 Analise os seus procedimentos Teste suas hipóteses e as vá eliminado Se quiser ajuda use nossa planilha Baixar Planilha Necessário rodar um Ciclo PDSA para entendimento 2 Analise os Procedimentos Roteiro DMAIC Utilize ferramentas para se analisar efeitos decorrentes dos maus procedimentos Exemplo Após testar as hipóteses geradas pelo causaefeito inicial a equipe aprendeu que as causas para os refugos eram advindas das alterações não programadas nos parâmetros de injeção Diante disto aplicouse uma análise 5 porquês 3 Analise o seu banco de dados Olhe para o seu banco de dados procurando variáveis que poderiam impactar na sua variável resposta Exemplo Neste projeto poderíamos procurar por alterações nas receitas de injeção Teria alguma que produzia menos refugo Teria alguma cujo peso é menor Entretanto esta alternativa não foi explorada devido a indicativos dos parâmetros serem sempre os mesmos e não haverem registros sobre as alterações na receita 4 Realize experimentos para entender correlações Faça um experimento para avaliar como parâmetros de entrada do processo fatores afetam nas variáveis de interesse Analise os experimentos e compile as conclusões Exemplo Após a constatação a equipe decidiu rodar experimentos planejados para entender o impacto da variação dos parâmetros de injeção nos problemas de injeção 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 1 Objetivo entender qual é a melhor receita de injeção da máquina M25 para a peça M023 isto é que proporcione menor peso da peça injetada com menor índice de refugo Planejamento Realizar um experimento fatorial para testar 3 fatores em dois níveis 1 Temperatura de Câmara Quente 210C e 300C 2 Pressão de Injeção 80 bar e 90 bar 3 Velocidade de Injeção 20 mms e 50 mms A variável resposta seria o peso e a presença de refugos 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo O refugo aparecia sempre que a T de Câmara Quente era 300C 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo A pressão de Injeção e a T de Câmara Quente são importantes no peso da peça Pareto para o peso 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Quanto maior a pressão menor o peso o que é melhor A temperatura segue a mesma lógica porém ela não pode ser mais do que 300C Efeitos principais para o peso 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 1 Conclusão proibir a utilização da temperatura 300 graus nas próximas rodadas Proibir alterações não programadas durante a injeção das peças Aumentar o entendimento sobre a influência da pressão de recalque no peso e na qualidade da peça Verificar se existe uma temperatura de câmara quente maior que 210 graus mas menor que 300 graus que possibilite uma redução no peso Próximo passo Montar outro DOE 2³ para verificar se uma variação de maior amplitude na pressão de injeção irá continuar reduzindo o peso da peça injetada sem produzir não conformidades Verificar no próximo PDSA o impacto da pressão de recalque no peso e na qualidade da peça e verificar se é possível a utilização de uma temperatura de câmara quente que reduza o peso da peça sem gerar não conformidades 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 2 Objetivo entender qual é a melhor receita de injeção da máquina M25 para a peça M023 isto é que proporcione menor peso da peça injetada com menor índice de refugo Para isso foi realizado um experimento fatorai 2³ testando os seguintes fatores Pressão de Injeção 100 bar e 120 bar vimos antes que tem que ser maior que 90 Contra pressão no molde 20 bar e 40 bar para equiparar a pressão maior Velocidade de injeção 20 e 50 mms 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 2 Apenas a pressão e a contra pressão tem efeito no peso 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 2 Vemos que a pressão maior é melhor A contra pressão deve ser também reduzida ao máximo possível 4 Realize experimentos para entender correlações Exemplo Experimento 2 comprovatório Receitas adicionais foram testadas para comprovar que pressões de injeção maiores proporcionam peso menor à peça 5 Resuma o aprendizado e preparese para os testes em campo Resuma o aprendizado da fase do Analyze e monte um plano do que será testado em campo Exemplo Mudanças verificadas Proibir alterações nos parâmetros de injeção Em caso de produção de itens não conforme parar a máquina e estudar as causas e não sair alterando a belprazer Isto mascara os problemas Alterar parâmetros de injeção da peça M023 na M25 para Pressão de injeção 100 bar Pressão de recalque 20 bar Temperatura de Câmara Quente 210 C Improve Com as descobertas do Analyse você irá 1Testar aumentando a escala 2Compilar o aprendido 3Se preparar para a implementação 43 1 Teste aumentando escopo e escala Teste de acordo com a tabela por meio dos ciclos PDSAs quais mudanças tem maior potencial Roteiro DMAIC Grau de convicção no sucesso Consequências de um teste falho Baixa Alta Pequena Testes de escala média Um ciclo para implementar a mudança Grande Testes de escala muito pequena Testes de escala pequena a média 1 Testar aumentando o escopo e a escala Novos testes foram feitos para se verificar se os aprendizados são palpáveis Exemplo O novo procedimento com uma nova tabela de parâmetros foi implementada por 1 semana na operação com a supervisão da equipe de melhoria Os operadores se acostumaram com o procedimento Neste projeto a implementação ocorreu em paralelo com o teste em maior escala devido aos baixos riscos para a organização Roteiro DMAIC Control Nessa fase você irá 1 Padronize e documente 2 Treine 3 Implemente 4 Controle 5 Finalize o projeto 46 Control Liste Como as mudanças serão padronizadas e documentadas Liste os padrões que foram alterados Liste as instruções operacionais criadas Quais treinamentos foram dados Como o resultado será medido Roteiro DMAIC 1 2 3 e 4 Exemplo A implementação aconteceu em paralelo com os testes Foi criada uma nova instrução de trabalho e os operadores treinados nos novos parâmetros de injeção Roteiro DMAIC Control Preencha o 5W2H com seu plano de implantação Roteiro DMAIC O que What Quem Who Quando When Onde Where Porque Why Como How Treinar os envolvidos Sergio Até 3109 Na Fábrica do RJ Porque é a unidade com maiores problemas Para usar os novos procedimento s 1 2 3 4 e 5 Exemplo A implementação aconteceu em paralelo com os testes Foi criada uma nova instrução de trabalho e os operadores treinados nos novos parâmetros de injeção Ações de controle Treinar envolvidos Monitorar índice de refugos e peso pela carta de controle Elaborar relatórios de capabilidade para cada rodada de produção Alterar folhas de processo Recomendações futuras Testar parâmetros para evitar rebarbas Testar parâmetros para diminuir tempo de ciclo Roteiro DMAIC 5 Finalize o projeto Quais foram os resultados financeiros e de longo prazo obtidos Exemplo Resultados Redução do índice de refugo de 5 para 0 Redução de 25 no peso da peça injetada Ganhos financeiros Roteiro DMAIC