1. Introdução
Com o aumento da concorrência e a evolução dos negócios, as organizações se veem obrigadas a se preocupar cada vez mais com a produção e qualidade de seus produtos, bem como a de seus serviços, gerando uma constante melhora, mostrando assim a sua importância. A qualidade pode ser trabalhada de muitas formas, e isso dependerá do objetivo estratégico de cada organização. Pode ser aplicada em todos os setores ou departamentos na busca de um processo de melhoria contínua, atualmente chamada de Benchmarking. O presente estudo busca mostrar a importância da qualidade e suas formas de aplicabilidade para avanço do processo produtivo das organizações, objetivando também a satisfação do consumidor.
Segundo Stamatis (2003), a gestão da qualidade vem passando, desde o início do século passado, por contínuos e gradativos aprimoramentos no tocante ao desenvolvimento e à aplicação de novos métodos gerenciais. Dentre os diversos métodos da qualidade criados nos últimos 40 anos, dois deles serão trabalhados a seguir pela sua utilidade reconhecida dentro das ações voltadas ao planejamento, e pela grande quantidade de trabalhos científicos que suscitaram inúmeros relatos de sucesso obtidos com seu uso: QFD (Quality Function Deployment) e FMEA (Failure Mode and Effetcs Analysis).
Em 1963, aproximadamente, durante a missão Apollo, a agência norte-americanaNASA (National Aeronautics and Space Administration) desenvolveu um método para identificar, de forma ordenada, falhas potenciais em sistemas, processos ou serviços, seus efeitos, suas causas e, a partir disso, definir ações para reduzir a níveis aceitáveis ou eliminar o risco associado a essas falhas. Esse método foi chamado de (FMEA) Análise de Modos e Efeitos de Falha (PUENTE et al., 2002).
Mesmo tendo surgido em 1963, FMEA somente passou a ser utilizado de forma mais abrangente após 1977, quando a Ford Motors Company começou a utilizar o método na fabricação de automóveis (GINN, 1998).
Em 1978, os professores japoneses Shigeru Mizuno e Yoji Akao desenvolveram o método chamado Quality Function Deployment (QFD), em português, desdobramento da função qualidade, com a finalidade de integrar as necessidades expressas pelos clientes ao desenvolvimento de produtos e de processos. QFD foi uma resposta dos acadêmicos a uma forte carência que existia, desde 1969, dentro do movimento Total Quality Control (TQC), relativamente à operacionalização do planejamento da qualidade (AkAO, 1997).
Outras ferramentas como QFD e FMEA, com frequência, são vistos como métodos totalmente separados e sem interface importante. Dessa forma isolada, todo o potencial de cada um não é explorado. Por outro lado, em algumas empresas, o QFD tem sido utilizado como suporte para os primeiros estágios do desenvolvimento de produtos e processos, enquanto que o FMEA tem sua utilização na fase final desse desenvolvimento, objetivando a análise de falhas. A prática da utilização conjunta de QFD e FMEA, quando ocorre, não enfoca objetivamente a análise das falhas potenciais e reais sobre todas as fases de desenvolvimento ("desdobramentos") de QFD (GINN et al.1998).
De acordo com Keller (2003), as lacunas de integração existentes entre os métodos da qualidade e as coesões gerenciais dificultam as tomadas de decisões. Com este efeito, as empresas que não conseguem visualizar esses "vazios de integração" e, ao mesmo tempo, não trabalham para repará-los, operam inevitavelmente em um gerenciamento fragmentado.
Frente à problemática, este estudo tem como objetivo propor um método de integração entreQFDeFMEA, complementando algumas mudanças funcionais, apresentando propostas para ambos os métodos, visando tornar a integração mais clara e eficaz.
2. Referencial teórico
Ao definir qualidade em termos operacionais, a manufatura prende-se com a visão de como produzir de forma a garantir as especificações definidas a nível operacional. Padrões de qualidade usadas neste caso são melhorados à medida que tais padrões são atingidos, admitindo, no entanto, valores de tolerância pré-estabelecidos. Produtos que não obedeçam às tolerâncias admitidas são sujeitos ao reprocessamento para que se possam satisfazer as necessidades dos clientes. Um caso tomado como exemplo foi o setor automobilístico, a escolha por parte do cliente em 1970 centrou-se em aspectos de potência, em 1975 foi o consumo e finalmente nos anos 80 a qualidade do design marcou a procura. Desta forma, o sucesso de uma empresa depende da sua percepção face às expectativas do mercado sem, todavia, deixar de garantir os padrões operacionais estabelecidos na produção dos seus produtos, (FERNANDES 2005).
A abordagem baseada no usuário apontando a qualidade como uma variável subjetiva e, que produtos de melhor qualidade são aqueles que atendem melhor aos desejos dos consumidores. Outra questão é baseada na produção e no produto, diz que a qualidade é precisa e mensurável, porém, é oriunda do grau de conformidade do planejado com o executado. Por fim, a abordagem calcada no valor afirma, segundo Broh apud COSTA et. a.l (2011), que a qualidade é o grau de excelência a um preço aceitável.
Controle de Qualidade Total (TQC)
No início dos anos 80 a área de gestão de qualidade evoluiu para uma atuação com base na implementação de sistemas ditos como de controle total de qualidade Total Quality Control (TQC). O método integrante do desenvolvimento, manutenção e melhorias de qualidade a seguir pelos diversos grupos da organização cujo objetivo principal é definido com base na qualidade dos processos e procedimentos em detrimento da margem de lucro da empresa se tal for necessário.
Dois objetivos principais descrevem TQC: 1- Produzir produtos sem falhas; 2- distribuir a responsabilidade associada à garantia de qualidade pelos diversos membros da organização em especial pelos trabalhadores da produção. Assim, desde o setor de programação de produção, até o vendedor, que deve aperfeiçoar o seu método de marketing, passando pelo engenheiro de produção, interessado em usar os dispositivos mais adequados para controlar a qualidade dos produtos e finalizando no gestor que canaliza os seus recursos financeiros para a área de qualidade, todos são responsáveis pela qualidade final.
O métodoDesdobramento da Função Qualidade (QFD)
QFD foi um método criado para agilizar o processo de planejamento da qualidade na forma de uma série de relações de causa e efeito, operacionalizadas por meio de matrizes. Em cada ciclo do QFD, relacionam-se as necessidades da qualidade ("o que se espera") com os requisitos desta ("como se pretende fazer"), identificando-se na matriz de relações, a intensidade do relacionamento entre eles por meio de "símbolos de relações". Cada símbolo tem um peso numérico representando esta intensidade.
A importância relativa é uma classificação (priorização) de cada necessidade da qualidade ("o que se espera"). Essas necessidades são ponderadas segundo o grau de importância para o cliente, atribuindo-se a cada uma um valor numérico. Os requisitos priorizados são calculados pela multiplicação do peso atribuído ao símbolo de relações (forte, moderado, fraco) e pelo grau de importância relativa (BERK; BERK, 1997).
Existem diversas abordagens para o desenvolvimento deQFD e suas diferenças derivam da amplitude da aplicação e do uso de recursos de apoio. A abordagem mais conhecida é a "das quatro fases"(LIN, 1995): 1)planejamento do produto - que transforma ou traduz "voz do cliente" em requisitos do produto; 2) desdobramento das partes – que transforma as características do produto em requisitos dos componentes; 3) planejamento do processo – que transforma as características dos componentes em requisitos do processo; e 4) planejamento da produção – que transforma as características do processo em requisitos da produção.
O métodoAnálise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA)
Conforme Puente et. al. (2002), o método FMEA é útil para identificar as falhas atuais e potenciais e seus efeitos em sistemas e processos para definir ações que visem reduzir ou eliminar o risco associado a cada falha. FMEA avalia a severidade de cada falha relativamente ao impacto causado aos clientes, sua probabilidade de ocorrência e de detecção antes de chegarem às mãos dos clientes. Com base nestes três elementos, severidade, ocorrência e detecção, o método FMEA leva à priorização de quais modos de falha acarretam os maiores riscos ao cliente e que, portanto, merecem atenção. Para a avaliação da severidade, parece haver concordância de que esta deva ser realizada a partir do efeito da falha. Porém, para avaliação da ocorrência e detecção, não se observa consenso entre os autores.
Segundo Ooakalkar apud Costa et al. (2011), o FMEA é uma análise em perspectiva qualitativa que ajuda a identificar e resolver os pontos fracos e vulneráveis em um produto e ou processo. Entre as vantagens, uma das principais causas de grande utilização do método está a não padronização dos formulários, o que possibilita que cada empresa promova a implantação de acordo com as suas características.
As etapas para a execução de FMEA são: 1) identificar modos de falha conhecidos e potenciais; 2) identificar os efeitos de cada modo de falha e a sua respectiva severidade; 3) identificar as causas possíveis para cada modo de falha e a sua probabilidade de ocorrência; 4) identificar os meios de detecção do modo de falha e sua probabilidade de detecção; e 5) avaliar o potencial de risco de cada modo de falha e definir medidas para sua eliminação ou redução. Isto é conseguido por ações que aumentem a probabilidade de detecção ou reduzam a probabilidade de ocorrência da falha. A severidade é um índice que não pode ser reduzido ou eliminado, pois depende apenas do nível de transtorno que o efeito da falha trás ao cliente. Para determinar se o risco associado a cada modo de falha multiplica-se a pontuação da severidade (S) pela ocorrência (O) e pela detecção (D). Para classificar os riscos, pode-se ter, por exemplo, uma escala que vai de 1 a 1000 pontos, sendo um baixíssimo risco e 1000: risco crítico ao cliente.
Segundo Stamatis (2003), existem três tipos principais de FMEA: FMEA de sistema; FMEA de produto; e FMEA de processo.
- FMEA de sistema (ou conceito) é utilizado para avaliar as falhas em sistemas nos estágios iniciais de conceituação e projeto. Enfoca as falhas do sistema em relação às suas funcionalidades e no atendimento das expectativas dos clientes, ou seja, está diretamente ligado à percepção do cliente em relação ao sistema. FMEA de produto é utilizado para avaliar possíveis falhas no projeto do produto antes da sua liberação para a manufatura. Enfoca as falhas do projeto em relação ao cumprimento dos objetivos definidos para cada uma de suas características e está diretamente ligado à capacidade do projeto em atender aos objetivos pré-definidos.
- FMEA de produto define a necessidade de alterações no projeto do produto, estabelece prioridades para as ações de melhoria, auxilia na definição de testes e validação do produto, na identificação de características críticas e na avaliação dos requisitos e alternativas do projeto.
- FMEA de processo é utilizado para avaliar as falhas em processos antes da sua liberação para produção. Enfoca as falhas do processo em relação ao cumprimento dos seus objetivos pré-definidos, e está diretamente ligado à capacidade do processo em cumprir esses objetivos. FMEA de processo define as necessidades de alterações no processo, estabelece prioridades para as ações de melhoria, auxilia na execução do plano de controle do processo e na análise dos processos de manufatura e montagem.
A integração entreQFDeFMEA
Tanto QFD quanto FMEA visam verificar a percepção do cliente em relação às especificações do produto. Ambos os métodos usam relações causa-efeito como eixo de análise e desenvolvimento, prevendo a priorização das funções críticas ao cliente, requerendo um time multifuncional para serem executados. Porém, enquanto QFD enfoca a satisfação e o desempenho do produto em relação ao cliente, FMEA, por sua vez, enfoca a análise dos riscos atuais e potenciais de falha em cada função do produto, processo ou sistema, ou seja, objetiva "manter" as qualidades básicas do produto, visando atingir o nível esperado de qualidade.
Nas empresas, o método QFD é comumente executado em dois ciclos: 1) desdobramento das necessidades dos clientes em requisitos de produto; e 2) desdobramento dos requisitos do produto em requisitos de projeto. Aliado a isso, tradicionalmente, FMEAs de sistema e de controle de processos são pouco utilizados pelas empresas. Uma das razões para isso é o fato de não haver essa exigência particular de aplicação por parte das principais normas da qualidade. Por exemplo, às utilizadas na cadeia produtiva da indústria automotiva, QS 9000 e ISO/TS 16949, exigem o desenvolvimento de FMEAs de produto e de processo. Desse modo, o que normalmente se observa é estes dois tipos de FMEA conjugados ao método QFD nos ciclos de projeto de produto e projeto de processo, respectivamente (FERNANDES, 2005).
O método de integração
Uma das "saídas" básicas de QFD são os requisitos priorizados. Tanto os do cliente, quanto do produto e do processo, ou seja, para cada ciclo de QFD tem-se uma priorização dos requisitos como resultado (TERNINKO, 1997). Por outro lado, FMEA tem como entrada os requisitos do cliente, do produto e do processo e informações sobre a importância relativa de cada uma das funções (PALADY, 1997). Pode-se, então, obter as entradas de FMEAutilizando as saídas de todos os ciclos de QFD. FMEA integrado a QFD passa a ter seus modos de falha ligados diretamente aos requisitos de QFD (STAMATIS, 2003). Dessa forma, o melhor uso com FMEA poderia se dar com sua aplicação na fase de conceito e início do desenvolvimento do produto, pois, assim, poder-se-ia garantir, junto com o QFD, o desdobramento da voz do cliente até os níveis de produto e processo (GINN et al., 1998).
Dessa forma, quatro ciclos QFD propostos são: 1) desenvolvimento das necessidades dos clientes - que transforma as expectativas verbalizadas pelos clientes em requisitos que o sistema deve conter, ou seja, traduz os desejos expressos em "necessidades" exigidas para o "sistema produto"; 2) projeto do produto e componentes - que transforma as necessidades exigidas para o sistema em requisitos do produto e dos componentes; 3) projeto do processo – que transforma as características do produto e dos componentes em requisitos do processo, ou seja, estabelece os processos necessários e seus parâmetros; e 4) projeto do controle do processo - que transforma as características de cada processo em requisitos de controle, ou seja, estabelecem os meios, mecanismos e métodos para o controle dos processos.
O método proposto é desenvolvido por meio de dezenove etapas a seguir enumeradas e apresentadas no quadro 1:
ETAPA |
CONCEITO |
1) |
Desdobramento das expectativas dos clientes em requisitos do sistema; |
2) |
avaliação dos modos de falhas nas expectativas; |
3) |
determinação das causas e avaliação dos ricos de cada modo de falha; |
4) |
planejamento de conceitos na detecção e/ou no episódio para redução dos riscos; |
5) |
avaliação dos modos de falha nos requisitos do sistema; |
6) |
determinação das causas e avaliação dos ricos de cada modo de falha; |
7) |
planejamento de medidas na detecção e/ou na ocorrência; |
8) |
desdobramento dos requisitos do sistema em requisitos do produto e componentes; |
9) |
avaliação dos modos de falha nos requisitos do produto e componentes; |
10) |
determinação das causas e avaliação dos riscos de cada modo de falha; |
11) |
planejamento de medidas na detecção e/ou na ocorrência; |
12) |
desdobramento dos requisitos do produto e componentes em requisitos de processo; |
13) |
avaliação dos modos de falha nos requisitos do processo; |
14) |
determinação das causas e avaliação dos ricos de cada modo de falha; |
15) |
planejamento de medidas na detecção e/ou na ocorrência; |
16) |
desdobramento dos requisitos do processo em requisitos do controle do processo; |
17) |
avaliação dos modos de falha nos requisitos de controle do processo; |
18) |
determinação das causas e avaliação dos ricos de cada modo de falha; |
19) |
planejamento de medidas na detecção e/ou na ocorrência. |
Quadro 1 – etapas da integração QFD e FMEA
Fonte: Fernandes, 2005
3. Metodologia
Sendo assim, o trabalho que se segue é classificado, segundo GIL (2010), de natureza descritiva, descrevendo as características de relações entre variáveis, e em estudo bibliográfico com base em material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos onde os conhecimentos aqui gerados são aplicáveis em uma situação prática.
Conforme Yin (2010), à forma de abordagem deste trabalho classifica-o como qualitativo, podendo ser crítico para a explanação, pois as avaliações e discussões apresentadas são subjetivas e baseadas na interpretação dos fatos.
Com respeito ao objetivo, estes podem ser classificados como exploratórios, porque, a partir da exploração do funcionamento, entradas e saídas de QFD e FMEA propõem uma nova abordagem para sua integração. Em relação aos procedimentos técnicos para coleta de informações.
Para o alcance do objetivo traçado, seguiram-se as seguintes etapas de desenvolvimento:
1) |
Análise dos métodos QFD e FMEA isoladamente - o objetivo nesta etapa foi estudar e compreender, em detalhe, cada método; |
2) |
Determinação da integração entre os métodos - a partir da identificação e análise das "saídas" de QFD e "entradas" de FMEA, buscaram-se novas possibilidades de integração, chegando-se a uma proposta com maior grau de inter-relacionamento entre os métodos do que a abordagem tradicional; e |
3) |
Desenvolvimento da funcionalidade para a interface com mudanças em QFD e FMEA visando conseguir melhor integração lógica, desenvolveu-se uma dinâmica operacional para QFD e FMEA diferente do mecanismo funcional original de cada método. Nesta etapa, analisou-se como QFD e FMEA poderiam ser alterados para que a classificação das severidades em FMEA fosse balizada pelas importâncias relativas de QFD, de modo a estabelecer uma lógica única com integração de ação. |
Este artigo faz uma exposição de cada método de maneira muito sucinta para, em seguida, apresentar a integração tradicional entre eles. Podendo apresenta a nova forma de integração entre cada ciclo de QFD e FMEA, expõe-se a funcionalidade proposta da integração em dezenove etapas, detalhando-se a aplicação de cada etapa. Evidenciam-se e se justificam as alterações operacionais efetuadas em cada método. Por fim, desenvolve-se a aplicação do método proposto sobre um exemplo fictício para tornar o processo integrado mais claro para o leitor.
4. Resultados e discussões
O trabalho de integração dos métodos QFD E FMEA traz o desafio de olhar cada um dos métodos em foco e, ao mesmo tempo, entender como eles podem trabalhar de forma harmônica e integrada. Esta revisão bibliográfica revelou que, curiosamente, QFD e FMEA, são métodos criados originalmente para aplicações distintas e de natureza bastante diferentes, porém pode-se evidenciar que um complementa o outro. O QFD, ligado mais à criatividade no desenvolvimento do novo, e o FMEA, calçado mais na análise do já criado, quando integrados, revelam uma nova ferramenta para a qualidade baseada na filosofia da avaliação sistemática das possibilidades de falhas de tudo o que for concebido.
A mecânica da integração proposta é bem mais complexa do que os métodos QFD e FMEA isoladamente. No entanto, a proposta pode ser de valia às empresas que demandam altos níveis de qualidade final, como exemplo, as indústrias microeletrônica, espacial ou aeronáutica. Ou seja, o método integrado pode ser útil para fabricantes que almejam e acreditam que o "zero defeito" seja realmente uma meta factível e estejam dispostos a arcar com o esforço e os custos da implantação. E, este é um ponto de destaque, já que QFD e FMEA, afirma Vollert Jr. (1996) e Alcântara (2003), são métodos que demandam muito tempo e altos custos para implantação, pois requerem um programa extenso de implementação, envolvendo a conscientização das pessoas, decisões operacionais, estruturação das equipes, coordenadores, facilitadores, treinamento, equipamentos para informação, entre outros. Desse modo, a integração proposta demandaria mais tempo e maiores custos de implantação.
O que é importante ressaltar é que a integração QFD/FMEA normalmente utilizada, não contempla suas melhores possibilidades. Na aplicação QFD/FMEA tradicional, todos os ciclos de QFD não são avaliados por FMEA. Além disso, a aplicação tradicional é fraca, pois os requisitos e necessidades de QFD (na sua primeira fase de aplicação) não são correlacionados juntamente com FMEA. Dessa forma, não é possível mensurar qual o risco total que uma falha qualquer traz sobre um requisito ou necessidade em termos de "não atendimento de uma expectativa do cliente". Ou seja, na abordagem tradicional, não se tem uma medida do impacto que uma falha, que possa ocorrer no processo de produção, no projeto ou no conceito do sistema, possa ter sobre os requisitos ou expectativas do cliente.
No método aqui proposto, estas fraquezas são eliminadas. As falhas são avaliadas já no primeiro ciclo de QFD, a partir das próprias expectativas declaradas e avançam sobre os requisitos até o último ciclo de desdobramentos.
Além disso, a priorização dos requisitos em relação às expectativas dos clientes fornecidas por QFD, quando utilizada como base para a pontuação da severidade em FMEA torna a avaliação dos riscos um indicador muito mais fiel do "não atendimento" das expectativas do que somente a simples avaliação baseada na experiência do "time" a partir de uma tabela de referência. Dessa forma, FMEA passa a ter seus modos de falha ligados diretamente ou indiretamente às necessidades e aos requisitos de QFD.
5. Conclusão
Conclui-se, portanto, que os gestores das empresas ao programarem a filosofia de gestão de qualidade total devem definir uma estratégia de implementação que lhes permitam a satisfação total das expectativas do consumidor. Esta deve ser caracterizada por uma gestão efetiva dos recursos humanos aliada a um ajustamento contínuo da cultura da empresa, estrutura organizacional, políticas empresariais e sistemas de compensação.
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