Embed Size (px)
Citation preview
Melhoria do Processo de Controlo de Qualidade noPrograma KC390 Fuselagem Central
Daniela Sousa Tomás
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Aeroespacial
Orientadores: Prof. Filipe Szolnoky Ramos Pinto CunhaProf. Luís Filipe Galrão dos ReisEng. Ana Paula de Azevedo Pires Luís
Júri
Presidente: Prof. Fernando José Parracho LauOrientador: Prof. Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha
Vogal: Prof. Paulo Miguel Nogueira Peças
Maio 2017
ii
Porque sem voces este sonho nao se tinha concretizado, obrigada pais.
iii
iv
Agradecimentos
Um obrigada especial aos meus pais, nao so pelo constante suporte, mas porque sempre acredita-
ram no meu sonho e o alimentaram, quando muitas vezes pensei em desistir dele. Com certeza, que e
gracas a voces que consegui chegar ate aqui.
Aos meus irmaos e avos, que sempre tiveram uma opiniao em todas as minhas escolhas e atitudes,
o que me levava a refletir e consciencializar sobre as mesmas.
Aos amigos, pelas saıdas a noite, pelas longas noitadas de estudo, pelas derrotas ultrapassadas e
muitas vitorias comemoradas, um grande obrigada. Obrigada por dizerem tu consegues, nao desistas!
Daniel Goncalves, Joao Cunha, Miguel Duarte, Joao Silva e Rui Assis um obrigado especial por me
terem apoiado durante o desenvolvimento deste projeto.
Aos meus orientadores, que mesmo desprevenidos conseguiram-me apoiar e encontrar uma tese
que se identifica com os meus gostos.
A OGMA e principalmente a equipa da qualidade, sempre me esclareceram e se disponibilizaram em
ajudar e resolver as minhas duvidas, perante uma realidade totalmente desconhecida. Nao esquecendo
a equipa do KC390, que me encheram de trabalho durante a minha passagem pela organizacao, mas
tambem trago uma bagagem cheia de novos conhecimentos e praticas a utilizar na area da qualidade.
Com certeza, sem eles, tudo seria mais monotono.
v
vi
Resumo
O departamento da qualidade e responsavel por estabelecer a comunicacao entre a empresa e o
cliente durante toda concecao do produto, de forma a garantir que todas as especificacoes do produto
sao cumpridas, ao menor custo possıvel. O conceito de melhoria contınua foi aplicado ao processo de
qualidade de montagens de uma aeronave militar, sendo esta uma aeronave em fase de industrializacao
que a empresa recebe.
Tratando-se de uma industria aeronautica onde as tolerancias sao bastante apertadas e as exigencias
muito elevadas, e necessario garantir que independentemente do operador/inspetor que esteja envol-
vido no fabrico, o produto sera realizado com o maximo rigor e tera resultados iguais. Com este ob-
jetivo foram desenvolvidas instrucoes de trabalho para que este fosse normalizado, contribuindo para
a diminuicao de anomalias e correcoes das mesmas, aumentando assim a eficacia e eficiencia dos
processos de inspecao, de medicao geometrica e da propria producao.
A fim de fornecer ferramentas que permitam mais facilmente chegar a causa raiz, e por sua vez dimi-
nuir a ocorrencia de nao conformidades, foi desenvolvido um sistema digital para rastrear as anomalias
ao longo do processo de inspecao das montagens. Tambem numa perspetiva de controlo e prevencao
de nao conformidades, foi desenvolvido um sistema de controlo estatıstico de processo, tendo sido
testado para o processo com maior numero de nao conformidades, a furacao incorreta.
Recorrendo a metodologias como Lean e Six Sigma foi possıvel implementar com sucesso as
praticas mencionadas, acrescentando mais valor nao so aos processos de inspecao e producao, como
tambem ao produto e a propria empresa.
Palavras-chave: Qualidade, Melhoria Contınua, Industria Aeronautica, Instrucoes de Traba-
lho, Nao Conformidades, Rastrear e Controlo Estatıstico de Processo.
vii
viii
Abstract
The quality department is responsible for establishing communication between the company and the
customer throughout product design, so as to ensure that all product´s specifications are met, at the
lowest possible cost. The continuous improvement was applied to the assembly quality process of a
military aircraft, this being an aircraft that the company receives in the industrialization stage.
Focus on aeronautical industry where the tolerances are very tight and the requirements quite high, it
is necessary to ensure that regardless of the operator / inspector involved in the manufacture, the product
will be carried out with the utmost rigor and will have the same results. Therefore, were developed
work procedures in order to develop the standardized work, contributing for anomalies and corrections
reduction, thus increasing the efficiency and effectiveness of inspection, geometric measurement and
production processes.
In order to provide tools which allow to easily reach the root cause and in turn decrease the occur-
rence of nonconformities, it was developed a digital system which track the anomalies throughout the
assembly inspection process. Also was implemented a statistical process control with one perspective of
control and prevention of nonconformities, having been tested for the process with the most occurrence
of nonconformities, incorrect drilling.
Using methodologies such as Lean and Six Sigma, it was possible to successfully implement these
practices, adding more value not only to the inspection and production processes, but also to the product
and to the company itself.
Keywords: Quality, Continuous Improvement, Aeronautical Industry, Work Procedures, Non-
conformities, Track and Statistical Process Control.
ix
x
Conteudo
Agradecimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Lista de Tabelas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
Lista de Figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii
Lista de Sımbolos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi
Glossario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
1 Introducao 1
1.1 Motivacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Entidade Acolhedora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Programa KC390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.5 Estrutura da Tese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Fundamentos Teoricos 6
2.1 Evolucao Historica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1 Era da Inspecao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2 Era do Controlo Estatıstico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.3 Era da Garantia da Qualidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1.4 Era da Gestao da Qualidade Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Evolucao da Qualidade no Japao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.1 Lean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Industria Aeroespacial e Aeronautica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.1 Lean em Aeronautica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.2 Normalizacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4 Six Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.1 DMAIC e DMADV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.2 Lean Six Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4.3 Controlo Estatıstico do Processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.4 Capabilidade do Processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
xi
2.4.5 Measurement System Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3 Implementacao 29
3.1 Metodologia e Caraterizacao do Sistema de Qualidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1.1 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1.2 Caraterizacao do Sistema de Qualidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 Aplicacao da Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.1 Nao Conformidades Predominantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.2 Instrucoes de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.3 RACs Menores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.2.4 Controlo Estatıstico do Processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4 Resultados 56
4.1 Instrucoes de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.2 Medicao Geometric Dimensions and Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.1 Analise de Custos de Equipamentos para Medicao GD&T . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.2 Analise das Medicoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.3 RACs Menores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.4 Controlo Estatıstico de Processo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4.1 Cartas de Controlo de Atributos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4.2 Cartas de Controlo de Variaveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5 Conclusoes 75
Bibliografia 76
A Instrucoes de Trabalho e Analise de Custos de Medicao GD&T 81
A.1 Lista de Inspecoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
A.2 Instrucao de Trabalho Geral de Inspecao - Cravacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
A.3 Instrucao de Trabalho Especıfico de Medicao GD&T - Painel 19000 . . . . . . . . . . . . 86
A.4 Instrucao de Trabalho Operacional - Construcao de Matrizes de Localizacao . . . . . . . 89
A.5 Analise de Custos ao Equipamento de Medicao GD&T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
B Registo Nao Conformidades 92
B.1 Naturezas de Defeitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
B.2 Registo de RACs Menores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
C CEP 96
C.1 Esquema de Implementacao de um CEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
C.2 Carta de Atributos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
C.3 Carta de Variaveis- Carta S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
C.4 Teste a Normalidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
xii
C.5 Carta de Variaveis - Capabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
xiii
xiv
Lista de Tabelas
2.1 Capabilidade do processo, adaptado de [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Requisitos mınimos de ındices de capabilidade do processo, adaptado de [42] . . . . . . 25
3.1 Avaliacao do resultado do estudo R&R, cortesia OGMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
xv
xvi
Lista de Figuras
1.1 Vista explodida dos 10 paineis da fuselagem central, cortesia da OGMA . . . . . . . . . . 3
1.2 Montagem final da fuselagem central, cortesia da OGMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1 Cronograma da evolucao da qualidade, adaptado de [7] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Esquema de melhoria contınua no sistema de gestao da qualidade, adaptado de [14] . . 9
2.3 Diagrama causa-efeito, adaptado de [15] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Cinco conceitos que constituem os 5S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Constante atualizacao de normas com os resultados do PDCA, adaptado de [14] . . . . . 13
2.6 Impacto da implementacao do Lean na producao [24] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.7 Principais objetivos do DMAIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.8 Principais objetivos que originaram o LSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.9 Exemplos de processo controlado e nao controlado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.10 Distribuicao percentual pelas diferentes areas de desvio padrao, adaptado de [29] . . . . 22
2.11 Padroes de pontos a considerar numa analise do CEP, adaptado de [14] . . . . . . . . . . 24
2.12 Distincao entre precisao e exatidao, adaptado de [36] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.13 Quanto menor for o intervalo entre os valores (registado e padrao), maior e a exatidao,
adaptado de [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.14 Quanto menor for o intervalo entre os valores registados em diferentes tempos, maior e
a estabilidade, adaptado de [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.15 Quanto menor for o desvio padrao associado a repetibilidade, maior e a repetibilidade,
baseado [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.16 Quanto menor for o intervalo entre os dados recolhidos de diferentes amostras, maior e
a reprodutibilidade, adaptado de [29] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.1 Metodologia selecionada para implementar no caso em estudo . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2 Piramide da qualidade com enfase nas metodologias a serem implementadas num sis-
tema de melhoria contınua, neste caso, aplicadas a area da producao, adaptado de [55] . 32
3.3 Notas CD registadas na montagem de cinco prototipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.4 Distribuicao de notas CD pelas diferentes tipologias de defeito nos cinco prototipos . . . 35
3.5 Distribuicao das cinco tipologias de defeito com mais notas CD nos cinco prototipos . . . 36
3.6 Excerto de uma instrucao de trabalho de inspecao relativa a cravacao . . . . . . . . . . . 39
xvii
3.7 Aplicacao de massas vedantes, exemplo de um OK e NOK . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.8 Identificacao de RACs Menores no produto, cortesia OGMA . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.9 Tabela da contabilizacao de RACs Menores por natureza de defeito, cortesia OGMA . . . 42
3.10 Fluxo de RACs Menores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.11 Distribuicao de registos de RACs Menores pelos 7 paineis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.12 Tipos de cartas de controlo [14] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.13 Parametros a ter em consideracao no desenvolvimento do processo . . . . . . . . . . . . 46
3.14 Instrumento de medicao de furos ”passa nao-passa” [59] . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.15 Pontos selecionados para realizar o MSA do micrometro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.16 Fases do ciclo DMAIC abordadas no capıtulo 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1 Imagens retiradas das instrucoes de trabalho de pintura que exemplificam o que e su-
posto pintar, cortesia OGMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 Proposta de galga que substitui o paquımetro e baseada na galga ja existente para pinos 58
4.3 Analise de investimento de equipamentos para medicao GD&T . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4 Excertos dos relatorios das medicoes GD&T do painel 24000, cortesia OGMA . . . . . . 61
4.5 Folgas que estao associadas a origem NC nas medicoes GD&T, cortesia OGMA . . . . . 61
4.6 Distribuicao percentual das 7 naturezas de defeito mais comuns . . . . . . . . . . . . . . 64
4.7 RACs Menores registados na fase, apos a GEMCOR, do painel 19000 . . . . . . . . . . . 66
4.8 Template desenvolvido para o estudo do MSA do micrometro . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.9 Resultados do MSA obtidos atraves do metodo Crossed recorrendo ao Minitab® . . . . . 69
4.10 Bias e linearidade calculados pelo programa do MSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.11 Carta de variavel X que controla o processo de furacao automatica, na frame 05 . . . . . 71
4.12 Ampliacao dos LC calculados na carta X, presente na figura (4.11) . . . . . . . . . . . . 71
4.13 Teste a normalidadade a amostra da carta S presente na figura (4.11(a)) . . . . . . . . . 72
4.14 Indices de capabilidade para a carta da figura (4.11(a)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.15 Esquema com as principais melhorias a realizar antes da montagem da proxima aeronave 74
A.1 Lista com todas as fases de inspecao da fuselagem central e respetivas instrucoes de
trabalho associadas, cortesia OGMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
A.2 Calculos finais para calcular o retorno do investimento, apos terem sido estimados os
custos associado a cada painel e relatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
B.1 Histograma de RACs Menores dos paineis 19000, 21000, 23300, 23600, 24300 25000 e
26000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
B.2 Registo de RACs Menores antes da GEMCOR, no painel 19000 . . . . . . . . . . . . . . 94
B.3 Registo de RACs Menores apos a GEMCOR, no painel 19000 . . . . . . . . . . . . . . . 95
C.1 Esquema de implementacao de um CEP, adaptado de [42] . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
C.2 Carta de atributos p que controla o processo de furacao manual . . . . . . . . . . . . . . 97
C.3 Carta de variavel S que controla o processo de furacao automatica, na frame 05 . . . . . 98
xviii
C.4 Grafico do teste a normalidade em Minitab® [43] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
C.5 Indices de capabilidade do processo calculados no Minitab® para a primeira amostra,
relativamente a figura (4.11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
xix
xx
Lista de Sımbolos
Constantes
A3, B3 e B4 Constantes dependente de c4 utilizada no calculo dos limites de controlo das cartas X/S
c4 Constante dependente do numero da amostra, n
D Constante dependente do numero de instrumento ou inspetor, dependendo do σ que se quer
calcular
d2 Fator de correcao no calculo do σ
D4 Constante dependente do numero de repeticoes, utilizada no calculo do LSCR
P Constante utilizada no calculo σP
Sımbolos Gregos
∆Cop Diferenca entre os custos operacionais do equipamento e da empresa subcontratada
∆ Raiz quadrada da diferenca das variancias da repetibilidade e reprodutibilidade
∆t Duracao de uma atividade
σ Desvio padrao estimado
µ Media da amostra
σ Desvio padrao
σ2 Variancia
Sımbolos Romanos
∞ Infinito
R Media das medias da amplitude da carta de controlo
S Media das medias do desvio padrao relativo a cartas de controlo
X Media das medias da carta de controlo
p Media da proporcao de unidades nao conformes numa amostra constante ou nao
xxi
R Media da amplitude da carta de controlo
S Media do desvio padrao relativo as cartas de controlo
X Media aritmetica da carta de controlo
a Ano para o qual os custos operacionais estao a ser calculados
c Numero de nao conformidades por unidade numa amostra de tamanho constante
Cpk Capabilidade do processo contınuo
Cp Potencial do processo contınuo
Copeq Custos operacionais relativos ao equipamento
Copsub Custos operacionais relativos a empresa subcontratada
I Valores individuais
k Numero de combinacoes possıveis entre instrumentos e inspetores
m Numero de subgrupos de uma amostra
N Numero da amostra de uma carta de controlo (grupo)
n Numero de medicoes de um subgrupo
Ninsp Numero de inspetores
Ninstr Numero de instrumentos
np Numero de unidades nao conformes numa amostra constante
p Proporcao de unidades nao conformes numa amostra constante ou nao
Ppk Capabilidade do processo preliminar
Pp Potencial do processo preliminar
R Amplitude da carta de controlo
r Numero de repeticoes para uma mesma medicao
S Desvio padrao relativo a cartas de controlo
t Taxa de custo de oportunidade operacional
u Numero de nao conformidades por unidade numa amostra de tamanho constante ou nao
Xi Valor medido individualmente
LC´ Limite de controlo calculado na carta atual, para ser utilizado como referencia na carta seguinte
Indices
xxii
P Media da variacao nos itens
p Media da proporcao de unidades nao conformes numa amostra constante ou nao
R Media da amplitude da carta de controlo
X Media aritmetica da carta de controlo
inp Inspetor
instr Instrumento
max Maximo
min Mınimo
P Variacao nos itens
p Proporcao de unidades nao conformes numa amostra constante ou nao
R Amplitude da carta de controlo
R&R Repetibilidade e reprodutibilidade
repe Repetibilidade
repro Reprodutibilidade
S Desvio padrao relativo a carta de controlo
xxiii
xxiv
Siglas
2D Duas Dimensoes.
AAQG American Aerospace Quality Group.
CAD Computer Aided Design.
CD Conformity Deviation.
CEO Chief Executive Officer .
DMADV Define, Measure, Analyse, Design and Verify .
DMAIC Define, Measure, Analyse, Improve and Control .
EUA Estados Unidos da America.
FAR Federal Aviation Regulation.
GD&T Geometric Dimensions and Tolerances.
GQT Gestao da Qualidade Total.
ISO International Standard Organization.
ITM Instrucoes Tecnicas de Montagem.
LAI Lean Aerospace Iniciative.
LARA Labour Aerospace Research Agenda.
LC Limite Central.
LCE Limite de Controlo Especıfico.
LH Left Hand .
LIC Limite Inferior de Controlo.
LIE Limite Inferior Especıfico.
xxv
LSC Limite Superior de Controlo.
LSE Limite Superior Especıfico.
LSS Lean Six Sigma.
MIT Massachussets Institute of Technology .
MSA Measure System Analysis.
NC Nao Conformidade(s).
NCD Numero de Categorias Distintas.
OF Ordem de Fabrico.
PDCA Plan Do Check Act .
PPAP Production Part Aproval Process.
PTC Percentagem da Tolerancia Consumida.
R&R Repetibilidade e Reprodutibilidade.
RAC Relatorio de Anomalias e Correcoes.
RH Right Hand .
TLC Teorema do Limite Central.
UC Unidade Curricular.
VT Variacao Total.
xxvi
Capıtulo 1
Introducao
1.1 Motivacao
A qualidade do produto sempre foi um objetivo apreciado pelo cliente em qualquer industria. E im-
perativo garantir os requisitos mınimos no produto final em qualquer processo. No entanto, ja nao e
suficiente garantir a conformidade do produto final, mas sim de todo o seu processo de desenvolvi-
mento. Os clientes exigem ter a visibilidade total dos processos ao longo da concepcao do produto,
garantindo assim o mınimo de desvios a configuracao1 inicial requerida pelos mesmos. Sabendo que
uma empresa e alimentada pelos clientes e consequentemente pela satisfacao dos mesmos, surge a
necessidade de uma comunicacao ativa durante toda a relacao entre a organizacao e o cliente. Desta
forma, a qualidade e a voz do cliente dentro da empresa, concentrando-se em todas as imposicoes fei-
tas pelo mesmo e garantindo que essas sao executadas da melhor forma e com menor custo possıvel.
Tratando-se de uma organizacao do setor aeronautico, as premissas que o cliente impoe sao bas-
tante rıgidas e as normas e tolerancias sao muito apertadas, nao podendo existir falhas. Com toda a
exatidao que um processo de montagem de uma aeronave acarreta, ainda se adicionam duas variaveis
neste projeto: o fato de ser uma aeronave militar e o seu processo de montagem ainda estar em
industrializacao. Fazer parte da melhoria e criacao de processos, da aeronave militar KC390 e, com
toda a certeza, uma experiencia enriquecedora e desafiante para um futuro engenheiro aeroespacial.
1.2 Entidade Acolhedora
Com praticamente 100 anos de existencia, a OGMA, alia a experiencia de decadas e o papel central
na fundacao da industria aeronautica em Portugal, com a sua capacidade de inovar e de responder aos
desafios do setor, com uma equipa capacitada e apoiada nas mais recentes tecnologias disponıveis.
Detida em 65% pela Embraer, pertencendo os restantes 35% do capital ao Estado portugues, a
OGMA e hoje uma empresa moderna, voltada para a exportacao (96% da sua atividade dirige-se a
mercados externos), com aposta constante nos recursos humanos (conta com aproximadamente 1600
1dimensoes geometricas, elementos de fixacao, localizacao de suportes e materiais.
1
colaboradores) e na colocacao das tecnologias ao servico do rigor e da elevada qualidade de servico
prestado ao cliente. E uma empresa qualificada no mercado da aviacao civil e militar, possuindo os
certificados Federal Aviation Regulation (FAR) 145 e European Aviation Safety Agency Part 21-J, Inter-
national Standard Organization (ISO) 9001-2008, 9100 e 9110 Quality Management. Diversos fabrican-
tes como Lockheed Martin, Embraer ou Rolls-Royce elegeram a OGMA como centro de manutencao
autorizado para os seus produtos [1].
A polıtica da empresa e orientada para a melhor relacao qualidade/custo, fidelizacao dos seus clien-
tes e dos seus fornecedores, conquista de novos mercados e melhoria contınua da eficiencia e eficacia
do Sistema de Qualidade. A visao estrategica da empresa requer a procura constante da satisfacao do
cliente, o retorno do investimento aos seus acionistas e da sociedade em geral e, portanto, um enfase
nos seus resultados, tendo um impacto evidente na sua produtividade e competitividade. O foco no
cliente e a linha orientadora da equipa da OGMA e esta bem patente no seu slogan: “Together We Fly
Higher” [1]. A OGMA organiza e gere a sua atividade, disponibilizando meios e recursos por forma a
satisfazer os requisitos contratuais do cliente, de acordo com a legislacao e regulamentacao aplicavel.
O estabelecimento de parcerias com os fornecedores e um fator valorizado pela empresa que procura
criar valores e aproveitar potenciais benefıcios para ambas as partes.
As atividades desenvolvidas na organizacao sao efetuadas na estrita observancia dos requisitos de
seguranca, saude e higiene nos diversos locais de trabalho, assim como, das exigencias para protecao
ambiental e conservacao das riquezas naturais, reduzindo os desperdıcios e gastos desnecessarios de
materia e energia.
1.3 Programa KC390
”O KC390: aviao brasileiro com tecnologia portuguesa e lancado esta tarde”, foi o tıtulo da notıcia
no Expresso Economia, a 4 de Julho de 2016. Apresentado pela primeira vez totalmente montado e
equipado no Parque Aeronautico de Alverca [2]. Desenvolvido para levantar 84 toneladas, adaptar-se
ao transporte e lancamento de cargas e tropas, reabastecimento aereo, busca, resgate e combate a
incendios florestais. A Embraer assinou parcerias com a Argentina, Brasil, Portugal e Republica Checa,
tendo cada aeronave um custo de 85 milhoes de euros.
A OGMA e uma das empresas portuguesas que participa neste projeto, fabricando a fuselagem
central, a carenagem para os trens de aterragem (sponson), portas e lemes de profundidade (elevator ),
sendo que os ultimos tres sao fabricados em materiais compositos. Para Rodrigo Rosa, presidente
e Chief Executive Officer (CEO), da OGMA ”a participacao ativa da OGMA no programa KC390, nas
fases de planeamento e concecao e na definicao e gestao de uma cadeia de fornecimento de ma-
teriais, com base em empresas portuguesas e por outro lado, o investimento feito pela Embraer na
OGMA, desde 2005, reflete a confianca na industria aeronautica portuguesa e um claro apoio focado
no desenvolvimento deste setor, aumentando a sua importancia na economia portuguesa” [3].
Neste projeto propoe-se estudar a qualidade no processo2 de montagem dos paineis da fusela-
2combinacao de pessoas, materias-primas e maquinas que contribuam para a concretizacao de um produto final ou nao [4].
2
gem central. E de salientar que o conjunto dos 10 paineis em vista explodida, como esta presente
na figura (1.1), apenas e acoplado nas instalacoes da Embraer Brasil, em Gaviao Peixoto, como ilus-
trado na figura (1.2). Assim sendo, o processo de montagem nas instalacoes da OGMA consiste na
construcao dos paineis atraves da juncao de elementos de fixacao com frames, stringers e pecas sim-
ples, onde o alumınio e o titanio sao os materiais eleitos dentro da cadeia dos metais. Existem pecas de
menor dimensao produzidas pela OGMA, no entanto, a grande maioria sao produzidas por empresas
subcontratadas.
Figura 1.1: Vista explodida dos 10 paineis da fuselagem central, cortesia da OGMA
Figura 1.2: Montagem final da fuselagem central, cortesia da OGMA
1.4 Objetivos
A Qualidade, Producao e Fabrico e o departamento que reune os engenheiros da qualidade da
producao e fabrico, nao so das montagens, como tambem dos materiais compositos e pecas simples,
onde se realizou o estagio durante 6 meses. Este departamento tem como missao melhorar continu-
amente nao so os produtos, como tambem os processos. Desta forma, o projeto teve como objetivos
principais: analisar quais as Nao Conformidade(s) (NC) predominantes para que depois se podessem
alocar recursos para a diminuicao e/ou eliminacao das mesmas; rastreabilizar todas as NC e criar um
sistema de controlo preventivo, para que se consiga aumentar a eficiencia e eficacia nao so do processo
de detecao da anomalia, como tambem de todo o fluxo que o tratamento de uma NC acarreta. Para
3
que estes objetivos fossem conseguidos foi necessario recorrer a metodologias de melhoria contınua, o
que tornou difıcil o trabalho de inestigacao inicial uma vez que nao existe nenhuma Unidade Curricular
(UC), no curso de engenharia aeroespacial, que tenha como conteudos programaticos o regulamento
de certificacao de aeronaves ou quais os modelos de qualidade que se podem aplicar a uma industria
ou processo de fabrico.
O estagio permitiu acompanhar metade da producao da 5ª aeronave, assim como a producao com-
pleta da 6ª aeronave. Com o acompanhmento diario destas montagens e inspecoes ao produto foram
delineados como objetivos mais especıficos:
• a analise de requisitos de cliente (requisitos gerais; normas; documentacao tecnica);
• aprovacao de processos de fabrico;
• revisao de memorias de controlo (passar a formato digital);
• redefinicao das referencias de medicao Geometric Dimensions and Tolerances (GD&T) e criacao
de instrucoes de trabalho de medicao para a realizacao das medicoes;
• processo de erradicacao – analise causa raiz;
• criacao de instrucoes de trabalho de inspecao;
• criacao de matrizes de localizacao;
• criacao de cartas de controlo do processo;
• identificacao de todas as NC;
• analise de custos de equipamentos para medicoes GD&T;
• auxiliar no processo de certificacao da rebitadora automatica (GEMCOR).
1.5 Estrutura da Tese
De uma forma sucinta, procura-se transcrever para a escrita todo o trabalho realizado durante o
estagio em ambiente empresarial e o respetivo projeto desenvolvido. Sao abordadas nao apenas as
vivencias ao longo do projeto como tambem a pesquisa realizada no ambito de uma melhor aplicacao
e compreensao do mesmo.
No primeiro capıtulo, faz-se uma introducao inicial a OGMA, ao programa KC390 e aos objetivos
pretendidos no presente projeto.
No segundo capıtulo apresenta-se uma contextualizacao historica da evolucao da qualidade, dando
enfase as metodologias japonesas apos a 2ª Guerra Mundial. Praticas como Lean, Kaizen ou Lean
Six Sigma sao detalhadas neste capıtulo, mencionando as respetivas teorias e metodologias que as
fundamentam. Sao dados alguns exemplos de aplicabilidade das teorias, mostrando resultados visıveis
da implementacao destas praticas. O CEP apresenta uma descricao mais detalhada, nao so devido
4
aos seus extensos conteudos teoricos, mas tambem porque e uma das ferramentas mais utilizada
neste trabalho.
No terceiro capıtulo e realizada uma analise do desafio sobre o qual decorreu o projeto. Numa
primeira fase e necessario mencionar o contexto em que se encontrava a organizacao, para posterior-
mente ser feita uma analise do que faz ou nao sentido implementar para melhorar os processos. Sao
apresentadas as variaveis e parametros utilizados no desenvolvimento de metodologias.
No quarto capıtulo sao apresentados todos os resultados obtidos das analises propostas e realiza-
das no terceiro capıtulo. Apos a obtencao dos resultados e necessario fazer um estudo dos mesmos,
no sentido de delinear solucoes para que num futuro proximo se verifique uma melhoria no processo.
Importa fazer uma consciencializacao de toda a implementacao e resultados, numa tentativa de balan-
ceamento de tempo, dinheiro, trabalho e resultados.
Por fim, o quinto capıtulo e um resumo de todo o trabalho desenvolvido. Realcam-se os trabalhos de-
senvolvidos, as solucoes encontradas, acoes implementadas e as melhorias conseguidas, transmitindo
todas as ideias principais do projeto. Neste capıtulo final sao sugeridos possıveis trabalhos futuros que
poderao dar novos temas de tese, dando continuidade aos projetos desenvolvidos, a novas propostas
de resolucao ou identificacao de problemas.
5
Capıtulo 2
Fundamentos Teoricos
A procura pela qualidade sempre existiu. Sem ter consciencia do significado da palavra qualidade, o
Homem sempre procurou no seu dia-a-dia o melhor que se adequasse as suas necessidades, sejam es-
tas sociais, materias ou inteletuais. No mundo empresarial, no final dos anos 80 e 90, a implementacao
e exploracao da Qualidade Total intensificou-se, sendo um fator de competitividade e subsistencia para
as proprias empresas. Para se poder perceber a essencia do conceito e necessario fazer uma retros-
petiva e acompanhar o seu desenvolvimento, de forma a compreender que rumo seguir na conquista
do progresso da qualidade [5].
2.1 Evolucao Historica
No inıcio do seculo XX, a qualidade comeca a ser organizada enquanto disciplina. A tonica situou-se
na inspecao do produto, reduzindo as NC acopladas ao mesmo.
Sendo a inspecao a primeira era na evolucao da qualidade, seguem-se mais tres: a era do controlo
estatıstico da qualidade, a era da garantia da qualidade e a era da Gestao da Qualidade Total (GQT),
esquematizados na figura (2.1) [6].
2.1.1 Era da Inspecao
A qualidade na Idade Media era obtida de uma forma bem distinta da obtida recorrendo a metodos
atuais. A atividade produtiva era artesanal e em pequenas escalas. Toda a responsabilidade estava
incutida no proprio artesao, sendo ele o responsavel pela qualidade final do produto.
A revolucao industrial foi a transicao para a introducao de novos processos de fabrico, transformando
os metodos artesanais para a producao com recurso a maquinas. A revolucao iniciou-se em Inglaterra e
em poucas decadas ja se tinha expandido pela Europa Ocidental e para os Estados Unidos da America
(EUA) [8]. Com o crescente aumento da procura de bens por parte do cidadao surgiu o conceito de
producao em grande escala. Tornando-se uma realidade com o desenvolvimento da industria e com a
emergencia dos sistemas de producao.
6
Figura 2.1: Cronograma da evolucao da qualidade, adaptado de [7]
A forca motriz do ”Seculo da Produtividade” foram os conceitos adotados por Frederick Taylor que
delegou a responsabilidade da qualidade ao inspetor [9]. Consequentemente, houve necessidade de
reorganizar as empresas. No entanto, ate meados do seculo XX foi rara a empresa que apresentou no
seu organograma um departamento dirigido a qualidade [10]. O sistema de Taylor obteve resultados
surpreendentes no aumento da produtividade, passando a ser uma referencia para muitas empresas
Norte Americanas. Apesar da significativa contribuicao de Henry Ford, o pioneiro da producao em
massa, o sistema de Taylor talvez tenha sido, segundo Juran,1 a principal razao da lideranca mundial
dos EUA ao nıvel da produtividade [10].
Com o desenvolvimento da industrializacao e a massificacao da producao, o foco foi direcionado
para a quantidade de producao ao menor custo possıvel. Consequentemente foi necessario criar um
sistema baseado em inspecoes, onde um ou mais atributos do produto eram avaliados a fim de asse-
gurar a sua qualidade. No entanto, o cliente ainda era apenas visto como a ultima etapa do processo,
nao sendo relevante identifica-lo, nem mesmo conhecer as suas motivacoes [6]. A atividade de inspetor
ainda era restringida a identificacao e quantificacao de produtos defeituosos, sem se tentar identificar
quais as possıveis causas das NC. Concluindo, o objetivo principal era obter qualidade igual e uniforme
em todos os produtos, dando enfase a conformidade [5].
2.1.2 Era do Controlo Estatıstico
No inıcio da decada de 30, comeca a concluir-se que centrar a qualidade exclusivamente na inspecao
do produto acabado se estava a tornar manifestamente insuficiente, uma vez que esta acontecia nor-
malmente numa fase tardia. Os desperdıcios eram elevados e quando havia uma NC possıvel de
reparar, raramente a sua reparacao era 100% eficaz. Gerou-se assim uma segunda fase de evolucao
na qualidade na sua era moderna, em que a inspecao e complementada por uma atitude de natureza
preventiva, baseada em metodos de CEP [6].1Joseph Juran foi um consultor de negocios famoso pelo seu trabalho com qualidade e gestao da qualidade [10].
7
Focado em solucionar os problemas de controlo de qualidade na Bell Telephone Laboratories,
Shewhart desenvolveu o grafico de controlo do processo, atualmente mais conhecido como carta de
controlo [5]. Estabeleceu princıpios para monitorizar e avaliar a producao, reconhecendo a variabili-
dade como inerente aos processos industriais. Com a implementacao do CEP, identificar as causas e
agir sobre elas, passa a fazer parte dos ideais da qualidade. Nesta epoca foi lancado o primeiro jornal
especializado na area da qualidade, dando origem a revista mundialmente conhecida, Quality Progress
editada pela American Society for Quality Control, tornando-se a ”locomotiva da disseminacao” dos
conceitos e tecnicas da qualidade no Ocidente de entao, ate aos dias de hoje [5].
2.1.3 Era da Garantia da Qualidade
Apos a 2ª Guerra Mundial, os mercados tornaram-se mais dinamicos. A producao em grande escala
ja nao era suficiente, era necessario produzir bem, ou seja, produzir com o mınimo de NC possıveis.
Com o aumento do poder de compra e com as pressoes provocadas pela concorrencia, o cliente
tornou-se mais exigente, fazendo emergir nas empresas a necessidade da implementacao da melhoria
contınua [5]. O CEP ja nao era por si so suficiente, foi necessario interagir entre os varios departa-
mentos da empresa de forma a que os requisitos do cliente fossem garantidos. Como consequencia,
a melhoria contınua apenas se tornou preponderante numa terceira fase, de garantia da qualidade,
centralizando-se na implementacao de sistemas que asseguravam, nao so o fabrico, como tambem as
entregas delineadas pelo cliente. A voz do cliente tornou-se relevante no mundo empresarial [6]. Os
quatro principais movimentos que compoem esta era sao:
• quantificacao dos custos da nao qualidade: abordado por Juran, sensibilizou as chefias sobre
o impacto das acoes de qualidade acerca dos custos das empresas, principalmente os incorridos
devido as falhas internas e externas nos produtos. Sugerindo que a implementacao de acoes fo-
cadas na prevencao de NC fosse uma mais valia para a empresa, pois diminuıa significativamente
os gastos totais [11];
• controlo total da qualidade: segundo os prıncipios de Armand Feigenbaum, a qualidade de
produtos e servicos era ”um trabalho de todos”. Caraterizado por uma visao sistemica, onde
o objetivo principal era a divulgacao de um controlo preventivo, desde o inıcio do projeto ate a
entrega ao cliente, mantendo uma base de trabalho multifuncional [5];
• tecnicas de fiabilidade: reflete a probabilidade do mau funcionamento de um produto [12].
Baseando-se nas teorias da probabilidade e estatıstica, foram estudadas de forma meticulosa de-
vido as industrias que as emergiram: aeroespacial, militar e eletronica, focando-se na prevencao
de falhas no produto ao longo do seu uso. As tecnicas mais comuns nas industrias e com impacto
direto nos produtos a analise individual de cada componente sao a analise individual e o Failure
Mode Effect Analysis [13];
• programa Zero Defeitos: com um plano para diminuicao drastica dos ındices de defeitos e
prazos de fabrico na empresa Martin Corporation, Philip Crosby conseguiu entregar um mıssil
8
Pershing sem discrepancia alguma do projeto, algo so parcialmente concebıvel por meio de uma
extensa equipa de inspetores. Esse evento delineou os primeiros passos da metodologia que
ficou conhecida como: ”Zero Defeito”. Na realidade, o princıpio por tras do Zero Defeito e ”fazer
certo a primeira”, com pilares assentes na filosofia de trabalho, nos processos, na motivacao e
consciencializacao [12].
2.1.4 Era da Gestao da Qualidade Total
Esta era comecou no Ocidente a partir dos esforcos de recuperacao de mercado impetrados por
importantes empresas americanas, em resposta a invasao da alta qualidade de produtos japoneses, no
fim da decada de 70 [5]. O impacto da qualidade passou a ser reconhecido pelas chefias das empre-
sas, ficando estas conscientes da relevancia num futuro sucesso competitivo da organizacao, nao so
integrando a qualidade no dia-a-dia da empresa, mas tambem na gestao estrategica do negocio. Nesta
fase, teve-se como premissa a aproximacao do cliente com a empresa. Alem das normas internacio-
nais como a ISO 9000, tambem existiam as legislacoes da defesa do consumidor, sendo mandatorio
um planeamento estrategico processual e contratual muito rigoroso [12].
O compromisso feito nas empresas com a GQT pressupunha que a cultura, historia, polıtica, recur-
sos e lemas da empresa fossem adaptados a esta filosofia, sendo fundamental que a realizacao do
compromisso partisse da alta administracao. De forma a elucidar as etapas necessarias que envolve-
ram indiretamente a gestao de qualidade, apresenta-se um esquema na figura (2.2), onde se observam
os fluxos de informacao entre a organizacao e o cliente, assim como o fluxo dentro da organizacao.
Figura 2.2: Esquema de melhoria contınua no sistema de gestao da qualidade, adaptado de [14]
A qualidade implementou-se de forma gradual ao longo do tempo e de modo assıncrono em dife-
rentes partes do globo. No caso de Portugal, este tem vindo a evoluir significativamente apos a adesao
a Uniao Europeia, que alargou as fronteiras a novos mercados. A decada de 90 foi marcada pelo
aparecimento dos Modelos de Excelencia (com base nos quais vigoram diversos tipos de Premios Na-
cionais e Regionais de Qualidade, em aproximadamente 50 paıses), redefinidores do que se entende
por Qualidade Total no final do seculo XX. Particularizando, no contexto nacional, assume-se especial
relevo ao Premio de Excelencia – Sistema Portugues de Qualidade e uma distincao que visa promover
9
o reconhecimento publico das organizacoes, que se destaquem pelos resultados obtidos atraves da
aplicacao dos metodos de GQT no caminho para a excelencia, tendo por base o Modelo de Excelencia
da European Foundation for Quality Management [6].
2.2 Evolucao da Qualidade no Japao
Nem sempre os produtos japoneses tiveram boa reputacao. Ate meados do seculo XX estes eram
vistos como: economicos, nao conformes e sem durabilidade. So apos a derrota da 2ª Guerra Mundial,
os japoneses comecaram a pensar no sentido lato da palavra qualidade. Com as teorias dos ame-
ricanos William Deming e Joseph Juran; a criacao da Union Japanese Scientist Engineers; a vasta
comunicacao e educacao publica e a padronizacao dos produtos, conseguiu-se um crescimento expo-
nencial do conceito qualidade [5].
Kaoru Ishikawa, um dos fundadores da GQT desenvolveu o diagrama ”Ishikawa” ou ”causa-efeito”.
Apos a recolha de dados estatısticos, descobriu que a dispersao surge de quatro causas comuns: ma-
teriais, processos, equipamentos e medicoes, como e exemplificado na figura (2.3) [15]. Este diagrama,
meramente ilustrativo, remete para uma enumeracao de causas dentro de cada ”espinha” principal,
sendo que cada organizacao deve adaptar o diagrama de acordo com os seus processos e causas.
Figura 2.3: Diagrama causa-efeito, adaptado de [15]
Nao so os japoneses absorveram todo o conhecimento vindo do Ocidente, como ainda desenvol-
veram e incrementaram novas tecnicas cruciais nos dias de hoje [15]. Qualidade e fiabilidade foram
consideradas suficientes para responder as necessidades do cliente. O slogan da Fujitsu, ”Qualidade
incorporada, com custo e desempenho como consideracao primaria”, ilustra este ponto. A definicao da
Sony destaca que um produto de nova geracao e ”aquele que vai ser metade do tamanho e metade do
preco com o mesmo desempenho do existente” [15]. Slogans marcantes que transmitem os ideais de
cada marca, fizeram e continuam a fazer a distincao nos mercados.
2.2.1 Lean
O termo Lean foi inventado para descrever os negocios da Toyota durante o final da decada de 80,
por uma equipa de pesquisa liderada por James Womack [16]. A palavra Lean significa magro e sem
10
gordura, isto e, criar mais valor para os clientes com menos recursos e desperdıcios. Aplica-se em
todos os negocios e todos os processos, nao sendo um programa de reducao de custos, mas uma
forma de pensar e agir para todas as organizacoes [17]. Os cinco prıncipios basicos do Lean Thinking
sao: valor, cadeia de valor, fluxo, pull e perfeicao que acrescentam valor as empresas com [18]:
• o aumento da produtividade;
• o aumento da qualidade do servico prestado;
• o crescimento do negocio;
• a reducao do lead time (∆t, duracao de uma atividade);
• a reducao de stock.
Lean Thinking apesar de se concentrar em 5 ideais e ter um conjunto de vantagens da aplicabilidade
dessa filosofia, ainda particulariza atividades com objetivos mais concretos como:
1. 5S e Controlo Visual
5S segue o preocupa-se com a eliminacao de resıduos, acrescentando a organizacao do espaco
de trabalho, tornando-o limpo, organizado e de facil acesso, contribuindo assim para o alto desem-
penho [19]. Em suma, a implementacao da estrategia dos 5S permite a execucao de operacoes
normalizadas, viabilizacao da qualidade total, gestao atraves de controlo visual, facilidade de
identificacao de desperdıcio, seguranca e satisfacao dos funcionarios [20]. Esta teoria e definida
por cinco palavras japonesas, apresentadas na figura (2.4).
OGMA – Quality Department
Seiri
(Remover)
Seiton
(Organizar)
Seis
(Limpeza)
Shitsuke
(Disciplina)
Seiketsu
(Higiene)
Figura 2.4: Cinco conceitos que constituem os 5S
O controlo visual e o gatilho essencial para a resolucao criativa de problemas de facil visualizacao,
eliminando o fosso existente entre o planeado e o que realmente acontece.
2. Kaizen e PDCA
Kaizen e a pratica da melhoria contınua que foi introduzida por Masaaki Imai com o seu livro
Kaizen: The Key to Japan’s Competitive Success, em 1986. Hoje o Kaizen e reconhecido em
11
todo o mundo como uma ferramenta fundamental na estrategia competitiva de longo prazo das
organizacoes. A palavra Kaizen resulta da juncao de duas palavras: ”mudar” para ”melhor” e
a essencia da melhoria contınua [21]. Alem desta corrente se basear, como muitas outras na
eliminacao do desperdıcio, esta difere na forma como este e eliminado. Citando o pai do Kai-
zen: ”Existem duas abordagens para a resolucao de problemas. A primeira envolve a inovacao
e aplicacao da mais recente tecnologia ao menor custo e investimento de grandes somas. A se-
gunda abordagem utiliza o bom senso, ferramentas de baixo custo, checklist e esforcos, para os
quais nao precisamos de muito dinheiro. Esta abordagem comeca com Kaizen. O Kaizen envolve
todos na organizacao e o trabalho em equipa e o segredo para o sucesso” [20].
Esta teoria consiste em tres bases fundamentais: a eliminacao do desperdıcio, o envolvimento
de todos os colaboradores da empresa na implementacao de melhoria contınua e, por ultimo, a
”responsabilidade e de todos”, ou seja, a detecao de uma NC deve ser interpretada como uma
oportunidade de melhorar e nao culpar ou julgar o proximo, sem nunca ser esquecido o lema: ”O
que faz uma organizacao sao as pessoas” [18].
Exemplos bem reais dos resultados devido a implementacao desta filosofia, sao o crescimento
da marca ZARA, no setor da industria textil. Tornou-se numa das marcas high street de maior
sucesso a nıvel mundial, produzindo cerca de 40% das suas linhas na Europa [21]. A ”Bosch
Car Multimedia poupou quase meio milhao de euros por mes, a Luıs Simoes tirou 4 mil camioes
de um unico percurso, o Hospital de Braga poupou 107 mil euros em internamentos e a NOS
quase duplicou as vendas. O ”truque”, explicaram os vencedores dos premios do Kaizen Institute
de 2015, foi aplicar a metodologia de inspiracao niponica, famosa gracas a implementacao pela
Toyota.” [22].
O ciclo Plan Do Check Act (PDCA), tambem conhecido como Ciclo de Deming, e uma ferramenta
do Kaizen muito utilizada que remete para a identificacao e resolucao de um problema seguindo as
acoes: Planear uma melhoria num processo, definindo os objetivos principais; Fazer as alteracoes
definidas no planeamento; Verificar se a melhoria foi bem sucedida, analisando os resultados ob-
tidos e, por fim, tomar uma Acao. Podera ser uma acao de melhoria que leve a uma nova iteracao
do PDCA, ou simplesmente ser uma acao de normalizacao dos procedimentos e um padrao de
trabalho para a consolidacao do processo, como esta esquematizado na figura (2.5) [14].
3. Normalizacao
A normalizacao e uma das ferramentas mais poderosas mas a menos utilizada em melhoria
contınua. E um documento que evidencıa todas as informacoes necessarias para a execucao
de uma determinada tarefa. Visa transmitir as licoes aprendidas hoje aos que vem amanha. No
entanto, como e um processo moroso e sempre em constante atualizacao, muitas empresas ab-
dicam desta ferramenta Lean preciosa [23].
Uma das formas de garantir qualidade, quer no produto quer no processo, e introduzir sistemas
de gestao de qualidade normalizado baseados na ISO 90002. A normalizacao adiciona disciplina2conjunto de normas internacionais de gestao e garantia de qualidade, desenvolvidas para ajudar as empresas a documentar
12
a cultura, um elemento frequentemente rejeitado, mas essencial para apurar as causas raiz num
sistema Lean, sendo tambem uma ferramenta de aprendizagem suportada pelos auditores. Pro-
move a resolucao de problemas e envolve membros de equipas no desenvolvimento de solucoes,
contribuindo para uma reducao de custos quer financeira quer temporalmente, adicionando mais
valor a organizacao. As normas devem apresentar a informacao de uma forma simples e concisa,
de modo a serem faceis de interpretar, recorrendo a esquemas ou a imagens [23].
Figura 2.5: Constante atualizacao de normas com os resultados do PDCA, adaptado de [14]
Embora se defina algumas das estrategias 5S, Kaizen e Normalizacao de forma individual, todas
estas metodologias estao interligadas, como e visıvel na figura (2.5) [? ].
2.3 Industria Aeroespacial e Aeronautica
2.3.1 Lean em Aeronautica
A qualidade na industria aeronautica foi desenvolvida mais tarde que a maioria das restantes industri-
as. Neste seguimento, a instalacao do sistema Lean a esta industria tambem foi desenvolvido mais
tarde [24]. Em 1993 o Centro de Sistemas Aeronauticos da Forca Aerea dos EUA contactou o Mas-
sachussets Institute of Technology (MIT), para que fosse explorada a metodologia Lean em aeronaves
militares. No seguimento deste pedido, formou-se em 1996 um grupo, Lean Aerospace Iniciative (LAI),
destinado ao desenvolvimento desse tema. Constituıdo por um consorcio de empresas aeroespaciais,
governo e universidades, teve como finalidade a expansao de um sistema Lean para todas as fases de
concecao de um produto. Aeronaves, foguetes, bases de lancamento e mısseis foram alvos de pes-
quisa por este grupo [24]. O modelo elaborado pelo LAI foi adotado internacionalmente, partilhando
sinergias com o Lean Aircraft research Program, na Suecia [25].
A parceria Labour Aerospace Research Agenda (LARA), entre o trabalho organizado e o meio
academico do MIT, nasceu em 1998, fundada por membros do LAI e empresas fora do ramo aero-
eficazmente os elementos do sistema de qualidade a serem implementados, e manter esse sistema de forma eficiente
13
espacial. Enquanto o LAI procura contribuir para a transformacao fundamental do sistema de logıstica,
reparo e manutencao da forca aerea dos EUA, o LARA visa fortalecer o trabalho futuro na industria
aeroespacial, atraves de recomendacoes e pesquisas agendadas [25].
Apresenta-se um exemplo do resultado de todas estas pesquisas e melhorias na industria ae-
ronautica, atraves da analise a uma linha de montagem da fuselagem de uma aeronave. A figura (2.6)
ilustra os resultados acumulados pela aplicacao de inumeras praticas Lean, na producao de uma
seccao da fuselagem. Comparativamente ao produto produzido anteriormente, apenas com a introducao
da metodologia Lean, conseguiu-se obter um deslocamento da curva de aprendizagem em 9 unidades,
assim como a reducao de 48% em horas de trabalho, apos os conceitos ja terem sido consolidados [24].
Deslocamento da curva de aprendizagem em 9 unidades
76% Declive
83% Declive
Economia de 48%
Produção damão-de-obra(horas)
Unidades de produção
Depois da engenharia LEANAntes da engenharia LEAN
Figura 2.6: Impacto da implementacao do Lean na producao [24]
2.3.2 Normalizacao
Durante alguns anos a industria aeroespacial e aeronautica satisfez as exigencias do cliente se-
guindo regulamentacoes como a North Atlantic Treaty Organization Allied Quality Assurance Publicati-
ons 1 ou a FAR Part 21. Partiu da base documentada nessas normas e adicionou apenas os requisitos
e especificacoes, para posteriormente serem entregues aos fornecedores, como requisitos de sistema
de qualidade. Devido a esta industria minuciosa e perfecionista foi necessario assegurar todos os fa-
tores de seguranca, no entanto, verificou-se que este sistema nao foi de todo o mais correto, porque
nao so os fornecedores foram alvos de auditorias constantes, como tambem essas auditorias por vezes
tinham os mesmos padroes, caindo num sistema de redundancia [26].
Com a procura pela reducao de custos, um dos processos a ser eliminado e a redundancia de sis-
temas, adotando um unico processo de qualidade. Seguindo esta filosofia, um grupo de fabricantes
aeroespaciais uniu-se e criou a American Aerospace Quality Group (AAQG), onde o objetivo funda-
mental era adquirir materiais e servicos de qualidade a preco reduzido. A AAQG abordou pela primeira
vez, a necessidade da ISO 90013 ser adaptada a estas industrias. Apos varias associacoes analisarem
3unica norma da serie ISO 9000 que as organizacoes podem certificar.
14
esta tematica, em 1999, foi tomada a decisao de criar um documento que se adequasse a industria
aeroespacial. Esse documento seria baseado na norma ISO 9001:1994 e reajustado pela associacao
aeronautica de cada paıs ou organismo de normalizacao. Nos EUA, a Society of Automotive Engine-
ers desenvolveu a norma AS91000.2; na Europa, criou-se a EN 9100, pela European Association of
Aerospace Industries e na Asia a JISQ91000 pela Japanese Industrial Standard Quality [26].
Alem de um sistema padrao de qualidade, a criacao do International Aerospacial Quality Group
originou outros projetos que reduziram a variacao em todo o mundo, como por exemplo os documentos
First Article Inspection ou Production Part Aproval Process (PPAP) [26].
Atualmente, a norma EN 9100 de Sistemas de Gestao de Qualidade estabelece requisitos de gestao
para a industria aeronautica, espacial e defesa. Trata-se de uma norma exclusiva para o setor e comum
a todos os fabricantes. A norma 9100 e uma adaptacao das normas da serie 9000 para fornecedores
do setor aeronautico. E exigida a estes fornecedores e contem requisitos de sistema de gestao da
qualidade comuns aos da ISO 9000 e requisitos adicionais, fundamentalmente referentes a producao.
A norma ISO 9100 inclui tambem requisitos da industria aeronautica, principalmente na area da quali-
dade, da seguranca e da tecnologia de todas as etapas da cadeia de fornecimento [27]. Todas estas
normalizacoes trazem benefıcios, tais como: reducao no numero de auditorias, competitividade, reco-
nhecimento a nıvel mundial ao constar numa base de dados como fornecedor de produtos e servicos
aeronauticos e o aumento do prestıgio e imagem da organizacao. A tıtulo de exemplo, o departamento
de defesa dos EUA, projetou um sistema normalizado para processos e pecas, apenas para um dos
programas, o qual reduziu os custos em cerca de 789 milhoes de dolares. Este e apenas um dos
exemplos reais, implementados na industria atual [28].
2.4 Six Sigma
A filosofia e metodologia Six Sigma comecou na Motorola Corporation em meados da decada de
80. A empresa descobriu que os produtos com alto rendimento de passagem, isto e, aqueles que pas-
sam pelo processo de producao sem NC, raramente falharam quando a sua utilizacao. Assim sendo,
a Motorola concentrou-se na criacao de estrategias que reduzissem NC nos produtos e, em 1988, fez
parte do primeiro grupo de organizacoes a ganhar o Malcom Baldrige National Quality Award. Atual-
mente, sendo a pioneira nesta tematica, a Motorola detem a marca da metodologia Six Sigma. Uniu
parceiros de outras empresas, como a Asea Brown Boveri, a AlliedSignal, a Kodak, a IBM e a Texas
Instruments e fundaram o Six Sigma Research Institute. Este esforco e inovacao iniciou a expansao e
comercializacao do processo com o objetivo de obter a capabilidade Six Sigma [29]. Estes conceitos
tambem ganharam popularidade devido a publicidade sobre o compromisso, do CEO Jack Welch4 que
afirmou: ”Six Sigma e um programa de qualidade que, quando tudo e dito e feito, melhora a experiencia
do seu cliente, reduz os custos e constroi melhores lıderes” [30].
Alem de ser uma medida de variacao estatıstica, o termo Six Sigma tambem se refere a uma fi-
losofia de negocio. Atraves da compreensao das necessidades do cliente, analisando o processo do
4diretor da Jack Welch, onde trabalha como consultor para um grupo de 500 CEOs empresariais da revista Fortune.
15
negocio e introduzindo metodos proprios de medicao, visa continuamente uma melhoria. Consequen-
temente, e uma metodologia que as organizacoes adotam para garantir a melhoria dos seus processos
essenciais [29].
Six Sigma e uma representacao estatıstica que descreve quantitativamente o desempenho de um
processo, sendo este apenas atingido quando um processo nao produz mais de 3.4 defeitos por milhao
de oportunidades5. Note-se que o defeito Six Sigma e definido como algo fora das especificacoes do
cliente e a oportunidade Six Sigma e a quantidade total de oportunidades que um defeito tem para ser
cometido. Apesar desta metodologia se basear em 99.997% de produtos ou servicos livres de NC, nem
todos os negocios necessitam de ter um objetivo tao elevado. As empresas tambem podem usar estes
metodos apenas para identificar quais os principais processos que poderao beneficiar com a melhoria
e posteriormente, concentrar os recursos na melhoria dos mesmos [29]. Na tabela (2.1) e possıvel
visualizar a escala utilizada nesta teoria que permite identificar a capabilidade de um processo.
Tabela 2.1: Capabilidade do processo, adaptado de [29]
Quantidade de variacao Efeito Valor Six Sigma
DemasiadaDifıcil produzir resultados dentro dos parametrosaceitaveis pelo cliente. baixo [0-2]
ModeradaA maioria dos resultados cumpre os requisitos docliente. medio [2-4.5]
Muito pouca
Praticamente toda a producao atende asespecificacoes do cliente, menos de quatropartes por milhao nao cumpre as especificacoes docliente.
alto [4.5-6]
Existem processos que ajudam as organizacoes a atingir tais objetivos de forma segura, estruturada
e eficaz. De forma a aumentar o nıvel Six Sigma do processo, e necessario diminuir a quantidade
de variacao de NC que ocorrem, pois com uma menor variacao destas, e possıvel obter benefıcios
como [29]:
• maior previsibilidade no processo;
• menor desperdıcio e reparacoes (reduzindo custos);
• produtos e servicos que funcionam melhor e duram mais tempo;
• valorizacao dos fornecedores por parte das organizacoes.
As disciplinas e os metodos tem de se alinhar para alcancar estrategias atraves dos nıveis da
organizacao de forma eficiente. Nao e suficiente ter a melhor estrategia, sem se ter uma estrutura
eficiente que a possa tornar operacional e sustentavel. Esta metodologia so e bem sucedida se a
empresa se basear em ferramentas e ideologias como [29]:
• a gestao fornecer ferramentas e meios para o desenvolvimento da melhoria contınua;5numero de unidades produzidas que contenham o parametro a avaliar. Por exemplo, num processo de furacao, o diametro
do furo e o parametro a analisar, logo o numero de furos produzidos e igual ao numero total de oportunidades que o diametrotem de estar nao conforme.
16
• focar-se na constante acao de satisfazer os clientes;
• fornecer orientacao e formacao nesta area;
• valorizacao dos fornecedores por parte dos clientes;
• um ambiente cooperativo e baseado em equipas, ajuda o trabalho dos funcionarios a ser eficaz.
2.4.1 DMAIC e DMADV
Existem duas metodologias basicas introduzidas nas organizacoes Six Sigma, a Define, Measure,
Analyse, Improve and Control (DMAIC) e a Define, Measure, Analyse, Design and Verify (DMADV).
O metodo DMAIC envolve cinco passos: Definir, Medir, Analisar, Melhorar e Controlar. Este metodo
e usado para melhorar as capabilidades atuais de um processo existente. A metodologia DMAIC e
um sistema de melhoria para processos existentes que estao abaixo da especificacao e que procuram
uma melhoria adicional. E um ciclo de melhoria baseado em dados reais, utilizados para melhorar
e estabilizar processos e projetos de negocio. O DMAIC, alem de ser uma ferramenta principal em
Six Sigma, tambem pode ser aplicado como uma estrutura para outras aplicacoes de melhoria. A
figura (2.7) sintetiza os conteudos necessarios para produzir este ciclo [31].
Figura 2.7: Principais objetivos do DMAIC
O processo Six Sigma DMADV (Definir, Medir, Analisar, Projetar e Verificar) e um sistema de me-
lhoria usado para desenvolver novos processos ou produtos em nıveis de qualidade Six Sigma. Este
metodo apenas difere do DMAIC nos dois ultimos passos: projeto e verificacao. Este metodo tambem
e utilizado para redefinir o processo, isto e, ao final de varios ciclos produtivos, verifica-se que ape-
17
sar da variacao da capabilidade ser reduzida, o processo implementado nao e o mais adequado, sendo
necessario redesenhar o processo, o produto e os servicos. Este metodo e muito menos frequente [31].
Muitas organizacoes usam estes metodos com exito para produzir melhorias substanciais [29].
2.4.2 Lean Six Sigma
Lean Six Sigma (LSS) e um casamento de duas estrategias de gestao de negocios distintas, a do
fabrico magro e a do sistema Six Sigma da Motorola, ambas abordadas anteriormente. Enquanto a
metodologia Lean se concentra em criar mais valor com menos trabalho, o sistema Six Sigma esforca-
se por identificar e eliminar NC no desenvolvimento do produto, como e esquematizado na figura (2.8).
Como resultado, a combinacao fornece um metodo para acelerar os processos na tomada de decisao
de uma empresa, ao mesmo tempo em que reduz as ineficiencias de producao e aumenta a quali-
dade do produto. A metodologia Lean Manufacturing e usada pelos lıderes e engenheiros de uma
organizacao para aprimorar as operacoes diarias, enquanto a metodologia Six Sigma e usada para
apoiar inovacoes no processo de producao [29].
Figura 2.8: Principais objetivos que originaram o LSS
Um exemplo desta aplicabilidade e do grande crescimento com base nestas ferramentas e a concei-
tuada empresa aeronautica Boeing. Esta tem estado fortemente envolvida na aplicacao dos princıpios
Lean Manufacturing desde o inıcio dos anos 90. Embora a implementacao da pratica Six Sigma
na Boeing tenha comecado com dificuldades em 1999, atualmente ja faz parte do seu Sistema de
Producao [32].
Em 2003, todos os trabalhadores estavam familiarizados com os conceitos Lean, assim como o
relacionamento com os fornecedores e toda a producao global. Num dos artigos da revista Boeing
Frontiers, Amy Reagan escreveu que dar um passeio pela fabrica era o mesmo que estar a ler sobre a
producao Lean [32], isto e, o sistema estava de tal forma bem implementado que era transmitido atraves
da observacao do ambiente e local de trabalho. Todo este trabalho foi refletido no relatorio anual de
2004 que a Boeing afirmou ter reduzido em 210 milhoes de dolares em despesas, devido as praticas
desta metodologia [33].
Em 2005, com a base solida da Boeing em Lean e a entrada do novo CEO, Walter James Mc-
Nerney, experiente em Six Sigma, deu-se um novo passo com a aplicacao de LSS em programas de
defesa e satelites. Como Geoff Schuler, diretor executivo da revista online BoeingFrontiers mencionou:
”Mudancas significativas na cultura nao acontecem da noite para o dia. Portanto, e importante que
18
tomemos pequenos passos iniciais para entender o impacto da mudanca nos nossos funcionarios e
aprender com os resultados da mudanca” [33]. E certo que a Boeing comecou a mudar os paradigmas
para LSS e fez grandes avancos, mas como as proprias metodologias sugerem, a melhoria e contınua.
E dificılimo para uma organizacao permanecer na linha da frente a medida que a concorrencia se inten-
sifica. Atualmente a Boeing esta a ultrapassar as dificuldades relativamente a integracao de montagem
avancada e automatizada. Torna-se mais difıcil implementar a alta tecnologia em programas maduros
e em fabricas antigas, do que em novas instalacoes e programas recentes [34].
O chefe de fabrico de avioes da Boeing desafiou os engenheiros a pensar sobre a qualidade de
construcao ao projetar aeronaves para que possam ser produzidos de forma mais acessıvel [35]. Desta
forma, foram analisadas todas as oportunidades para produzir o 777X, como a aeronave mais rentavel
e de maior qualidade de producao. Como qualquer outra industria altamente tecnica e competitiva, o
sucesso e um ”jogo de polegadas”, onde cada melhoria pode igualar a poupanca significativa e avanco
de qualidade [35].
2.4.3 Controlo Estatıstico do Processo
De acordo com a definicao de Taguchi, um produto ou servico de qualidade e aquele que atende per-
feitamente as especificacoes, atingindo o valor alvo com menor variabilidade possıvel em torno dele.
Todos os produtos sao caraterizados por um numero de elementos que, em conjunto, descrevem a
adequacao ao uso. Esses elementos sao frequentemente chamados caraterısticas da qualidade ou
indicadores de desempenho. Segundo Montgomery em 1985, essas caraterısticas podem ser bas-
tante dıspares, como exemplo: diametros, peso, tensao, sendo estas caraterısticas fısicas, ou mesmo
caraterısticas sensoriais ou de orientacao temporal [36].
O CEP e uma tecnica estatıstica aplicada a producao que permite a reducao sistematica da variabili-
dade nas caraterısticas da qualidade de interesse, contribuindo para a melhoria da qualidade individual,
da produtividade, da confiabilidade e do custo [36]. Tambem permite o controlo ou a gestao de proces-
sos atraves da utilizacao de metodos estatısticos, o qual possibilita a ”medicao” de qualidade do proprio
processo. Focado na prevencao e detecao de NC, este elimina desperdıcios. Nao obstante, esta tecnica
nao incrementa diretamente qualidade ao processo. Note-se, que a utilizacao de metodos estatısticos
nao garante a solucao de todos os problemas de um processo, porem e uma forma racional, logica e or-
ganizada de determinar a localizacao destes, a extensao e a forma de soluciona-los. Desta forma, estes
metodos ajudam na obtencao de sistemas que asseguram uma melhoria contınua da qualidade e da
produtividade em simultaneo [37]. A eficacia da utilizacao do CEP baseia-se no seguinte conceito: se
um processo ocorre sob condicoes conhecidas e estas sao cuidadosamente mantidas, este processo
estara sujeito apenas aos efeitos de causas comuns que definem a posicao e a dispersao do processo,
configurando-se por uma distribuicao Normal. Assim, sendo um processo conhecido, pode-se prever
toda a sua ocorrencia [38].
Devido a diferenca entre causas comuns e causas especiais foi desenvolvido o grafico ou carta
de controlo, como um meio grafico de aplicar os princıpios estatısticos, com o objetivo de controlar o
19
processo [14]. Variacoes controladas ou naturais, sao variacoes que estao sempre presentes por serem
intrınsecas ao processo. Pois, toda a amostra e sujeita as mesmas condicoes, mas a variacao existente
em cada dado da amostra, leva a que a distribuicao da amostra apresente uma forma padrao, devendo
ser estavel e previsıvel no tempo. As variacoes nao controladas sao variacoes que surgem devido a
alteracoes irregulares e instaveis, por isso imprevisıveis e inaceitaveis dos parametros que caraterizam
o processo, nomeadamente a media, µ e o desvio padrao, σ [39].
Os principais benefıcios que as cartas de controlo acarretam sao [4]:
• facilidade de preenchimento e interpretacao das cartas pelo operador no posto de trabalho, informan-
do-o quando existe necessidade de implementar acoes corretivas;
• consistencia e previsao da qualidade e custos, quer o produtor quer o cliente podem confiar em
nıveis de qualidade e custos associados, estaveis;
• menor custo por unidade produzida, apesar de na industria aeronautica a cadencia de producao
ser muito inferior comparativamente a outras industrias;
• utilizacao de uma linguagem comum, dando a possibilidade de passar informacao entre turnos
atraves de um grafico, ou mesmo mostrando ao cliente o ponto de situacao da fase de producao.
As cartas de controlo nem sempre podem ser aplicadas devido a necessidade do cumprimento de
alguns pre-requisitos, tais como [40]:
• criar um ambiente adequado: onde se possa estabelecer condicoes de avaliacao do trabalho
realizado pelos operadores e pelas seccoes, com base na quantidade e qualidade. O reconheci-
mento dos colaboradores e fundamental, assim como a honestidade, sem que hajam medos e se
possam procurar causas que afetem os processos, sem receios de futuras sancoes;
• definir o processo: compreensao das caraterısticas que podem influenciar os resultados da
amostra;
• determinar as caraterısticas a serem controladas: deve-se centralizar as analises nas areas
de problemas correntes e na correlacao entre as proprias caraterısticas;
• estabelecer o sistema de medicao apropriado: as ferramentas utilizadas para a recolha dos
dados devem ter precisao e exatidao nas medicoes, sendo necessario fazer um estudo preliminar,
Measure System Analysis (MSA), aos equipamentos;
• selecionar o tipo de variavel a controlar: de forma a escolher a carta de controlo que mais se
adeque a caraterıstica a analisar.
Caraterizacao de Cartas de Controlo
Os dados recolhidos devem ser obtidos em intervalos aproximadamente regulares. Estes intervalos
podem ser definidos em termos de tempo ou quantidade. Geralmente, os dados sao recolhidos em
N grupos de provas repetidas, ou seja, sao recolhidos m subgrupos de dimensao n, variavel ou nao,
20
que perfazem a amostra N , com a mesma caraterıstica, produto ou servico e as mesmas unidades
mensuraveis. A partir de cada grupo N , sao derivadas uma ou mais caraterısticas de subgrupo, m,
tais como a media, X, a amplitude, R, o desvio padrao, S, ou uma caraterıstica contabilıstica como a
proporcao de unidades com uma dada classificacao [14].
Estes graficos determinam estatisticamente uma faixa denominada, limites de controlo. Os limites
de controlo: Limite Superior de Controlo (LSC), Limite Central (LC) e Limite Inferior de Controlo (LIC)
sao limites calculados recorrendo as caraterısticas da amostra a analisar, tendo requisitos e formulas
especıficas para cada tipo de carta. Sempre que existam, devem-se acrescentar tambem os limites
especıficos de controlo. Sendo estes limites dados atraves de especificacoes sobre caraterısticas da
qualidade que sao determinadas externamente ao processo por exigencias tecnicas, engenheiros por
exemplo, ou mesmo pelo cliente. Desta forma, nao existe qualquer relacao estatıstica entre limites de
especificacao e limites de controlo [41].
Se todos os valores caraterısticos do processo marcados no grafico estiverem dentro dos limites de
controlo, sem qualquer tendencia particular e a distribuicao dos pontos for aleatoria, o processo esta
controlado, figura (2.9 a)). Em contrapartida, se alguns pontos se situarem fora dos limites de controlo
ou apresentarem uma disposicao atıpica, o processo nao esta controlado, como se pode visualizar na
figura (2.9 b)).
(a) Processo controlado (b) Processo nao controlado
Figura 2.9: Exemplos de processo controlado e nao controlado
A distribuicao que se encontra frequentemente em processos de fabrico e na natureza e a distribuicao
Normal (ou de Gauss). O conhecimento da distribuicao Normal permite prever o comportamento do pro-
cesso, sendo representada por uma curva simetrica, como se pode visualizar na figura (2.10). Para se
calcular o S da amostra, tendo esta uma distribuicao Normal, recorre-se a equacao (2.1). No entanto,
cada carta de controlo tem associado um calculo mais conveniente para o desvio padrao. O termo Xi
representa o valor medido individualmente [42].
S =
√∑ni=1(Xi − X)2
n− 1(2.1)
Os limites de controlo sao colocados a uma distancia de 3σ para cada um dos lados da linha central,
onde sigma e o verdadeiro desvio padrao da estatıstica a ser tracada, com base na equacao (2.1).
Shewhart optou pela distancia 3σ, pois os limites de controlo quando se encontram muito proximos da
linha central podem levar a tentativas de resolucao de problemas nao existentes. Contrariamente, para
limites de controlo distantes, o risco das NC nao serem detetadas aumenta. Com o pressuposto de
21
que a estatıstica esta aproximadamente distribuıda em 3σ, os limites sigma indicam que aproximada-
mente 99.73% estatıstica serao incluıdos dentro dos limites de controlo, desde que o processo esteja
sob controlo estatıstico [14]. A figura (2.10) alem de uma distribuicao Normal, contempla as areas
correspondentes a cada intervalo, σ, ate ao 6σ, assim como as possıveis NC por milhao.
1σ
2σ
3σ
4σ
5σ6σ
Defeitos admissíveispor milhão:
3σ ............ 66.8074σ .............. 6.2105σ ................. 2336σ .................. 3.4
68.26%
95.44%
99.73%
99.99%
Figura 2.10: Distribuicao percentual pelas diferentes areas de desvio padrao, adaptado de [29]
Teste a Normalidade
Para verificar se uma populacao segue uma distribuicao Normal e fundamental recolher uma amos-
tra (maior que 50) da populacao e desenhar um histograma6 com as medicoes da amostra. Se o
histograma apresentar uma distribuicao identica a da figura (2.10), pode-se concluir que a amostra
segue uma distribuicao Normal.
Apesar do histograma ser o metodo grafico mais utilizado na industria, existem mais metodos. Outro
metodo grafico e a representacao grafica da percentagem de distribuicao cumulativa das medicoes,
estando presente na maioria dos softwares de estatıstica. Como e apresentado no anexo (C.4), a
distribuicao de pontos deve sobrepor-se a reta ou ter um pequeno desvio da mesma para que a amostra
seja normal, tratando-se tambem de um metodo com interpretacao visual [43].
De forma a ter-se uma avaliacao quantitativa, pode-se recorrer aos metodos analıticos mais utiliza-
dos como Kolmogorov-Smirnov, Anderson-Darling ou Ryan-Joiner, identico ao de Shapiro Wilk. Estes
metodos sao baseados em testes de hipoteses ou na quantificacao do desvio da medicao a regressao
linear, obtida pela distribuicao cumulativa [43].
Categorizacao de Cartas de Controlo
Os graficos de controlo podem ser categorizados de acordo com a caraterıstica que esta a ser
avaliada: atributos ou variaveis. As cartas de atributos sao mais faceis de serem utilizadas e as mais
comuns nas industrias, sendo segmentadas em [39]:
6tambem conhecido como distribuicao de frequencias, e a representacao grafica em colunas ou em barras de um conjunto dedados previamente tabelados e divididos em classes [43].
22
• cartas p: controlam a proporcao de unidades nao conformes para uma amostra de dimensao
constante ou nao, baseando-se numa distribuicao Binomial;
• cartas np: controlam o numero de unidades nao conformes numa amostra constante, tendo como
base uma distribuicao Binomial;
• cartas c: controlam o numero de NC por unidade numa amostra de tamanho constante, baseando-
se numa distribuicao de Poisson;
• cartas u: controlam a taxa de NC por unidade numa amostra de tamanho constante ou nao, tendo
a distribuicao de Poisson como base.
As cartas de variaveis possuem mais informacao do que os graficos de atributos, embora tenham
uma analise mais detalhada tambem e um processo mais moroso. As cartas de variaveis mais comuns
sao [39]:
• cartas X (media aritmetica);
• cartas R (amplitude);
• cartas S (desvio padrao);
• cartas I (valores individuais): utilizados quando os valores sao recolhidos num longo intervalo de
tempo, sendo necessario controlar os valores individuais da variavel de interesse.
As cartas multi-variaveis sao compilacoes de 2 graficos de variaveis, como X/R ou X/S. Estas
cartas tem a vantagem de conciliar duas caraterısticas, facilitando o controlo em uso de multiplos flu-
xos [39].
Interpretacao de Cartas de Controlo
Padroes sistematicos ou nao aleatorios num grafico de controlo podem indicar mudancas menores
na media do processo ou na variabilidade do processo, que podem nao ser suficientemente grandes
para se manifestarem rapidamente como pontos fora dos limites de controlo. O analista deve estar
atento a padroes de pontos que possam indicar influencias de causas no processo. Desta forma, de
acordo com a ISO 8258, existe conjunto de graficos padrao, apresentados na figura (2.11), que devem
ser usados para interpretacao de pontos fora de controlo [14]. Para efeitos de aplicacao destes ensaios,
o diagrama de controlo e igualmente dividido em tres zonas A, B e C de cada lado da linha central,
tendo cada zona uma largura de σ. Os padroes presentes na figura (2.11) sao graficos X. Contudo,
os padroes da figura (2.11 (a), (b) e (h)) tambem podem ser uma referencia para cartas p, c e u. O
grafico (2.11 (a)) refere uma tendencia linear sistematica do processo, o grafico (2.11 (b)) por sua vez
apresenta um padrao cıclico sistematico. Os graficos (2.11 (c) e (f)) apresentam pequenas mudancas
de sinal na media do processo. Ja os graficos (2.11 (d) e (e)) indicam que as tecnicas de amostragem
nao estao a ser bem utilizadas ou a diminuicao na variabilidade do processo nao foi contabilizada. O
grafico (2.11 (g)) sugere que a media ou variabilidade do processo se deslocou da linha central. Por
fim, o padrao do grafico (2.11 (h)) significa a presenca de uma condicao fora de controlo [44].
23
(a) 6 pontos consecutivos a aumentar ou a diminuir (b) 14 pontos sobre uma linha consecutivamente alternados
(c) 2 de 3 pontos consecutivos na zona A ou 1 dos 3 estar alemdo LC
(d) 15 pontos consecutivos na zona C
(e) 8 pontos consecutivos na zona B (f) 4 de 5 pontos consecutivos na zona B ou alem desta
(g) 9 pontos consecutivos na zona C ou no mesmo lado do LC (h) 1 ponto fora da zona A
Figura 2.11: Padroes de pontos a considerar numa analise do CEP, adaptado de [14]
2.4.4 Capabilidade do Processo
Quando um processo produz outputs mensuraveis que podem ser assumidos como tendo uma
distribuicao Normal, a condicao do processo pode ser descrita por duas medidas, pela sua media, µ, e
pelo seu desvio padrao, σ. Os valores da µ e do σ podem ser estimados a partir de dados obtidos de
uma amostra de forma aleatoria ou dos dados recolhidos atraves de graficos de controlo. Se se optar
pela primeira opcao, entao a X e o S, serao estimados pelos valores µ e σ. Caso se opte pela calculo
atraves das cartas de controlo, relativamente as cartas X, quer a media das medias, X, quer os limites
de controlo serao estimados a partir da µ e do σ,onde σ representa o desvio padrao estimado calculado
a partir da equacao (2.2), onde d2 e o fator de correcao, tornando R uma estimativa imparcial para o
σ [43].
σ =R
d2(2.2)
24
Os ındices de capabilidade fornecem medidas numericas quantificando a capacidade de um processo
tornar-se eficaz [43]. Em geral, os estudos de capabilidade sao de dois tipos [42]:
• Capabilidade preliminar do processo: sao estudos de curto prazo, realizados para se obter
informacao inicial sobre o comportamento de uma tecnica nova ou modificada. Em muitos casos,
e importante fazer estudos em varias fases da evolucao de um novo processo. Este estudo nao
e suscetıvel de refletir a amplitude total de variacao do processo, devido a mudancas de turno,
materiais diferentes ou alteracoes climaticas, por exemplo.
• Capabilidade contınua do processo: e uma medida do comportamento do processo a longo
prazo, afim de incluir todas as causas comuns de variacao e causas comuns que persistam ao
longo de um numero de intervalos entre recolhas de amostras.
A capabilidade do processo e determinada mediante uma comparacao entre o comportamento deste
e a respetiva especificacao, Limite Superior Especıfico (LSE) e Limite Inferior Especıfico (LIE). Depende
dos limites de especificacao, da R, do S e da X do processo. Analisa-se em relacao a apenas uma ca-
raterıstica que e registada em cartas de controlo [42]. Os estudos podem ainda diferir em capabilidade
do processo e potencial do processo:
• Capabilidade do processo: permite avaliar o desvio padrao, relativamente a amplitude da especificacao,
assim como a avaliacao da media tendo em conta a especificacao
• Potencial do processo: mede o ”melhor” que o metodo e capaz de concretizar, sendo uma mais
valia numa fase inicial.
De forma a sintetizar a informacao, apresenta-se a tabela (2.2) onde estao contemplados os ındices
de capabilidade do processo e os respetivos requisitos mınimos aceites pela metodologia Six Sigma.
Tabela 2.2: Requisitos mınimos de ındices de capabilidade do processo, adaptado de [42]
Capabilidade do processo Potencial do processo
Preliminar Contınuo Preliminar Contınuo
Indices de capabilidade do processo Ppk Cpk Pp Cp
Requisitos mınimos 1.67 1.33 1.67 1.33
Calculam-se os ındices de capabilidade de processo recorrendo as seguintes equacoes, onde S e
a media do desvio padrao calculado nas cartas [45]:
Ppk = min[LSE −X
3S;X − LIE
3S] (2.3)
Cpk = min[LSE −X
3σ;X − LIE
3σ] (2.4)
Pp =LSE − LIE
3S(2.5)
25
Cp =LSE − LIE
3σ(2.6)
2.4.5 Measurement System Analysis
Sempre que se realiza um estudo ou se cria um CEP, e necessario estabelecer quais as cara-
terısticas a analisar e o porque da escolha das mesmas. E importante fazer este estudo porque o
processo pode parecer controlado, cumprindo os limites exigidos pelo cliente e, no entanto, todos os
valores estarem com um desvio associado a cada medicao que nao estava contabilizado anterior-
mente [29]. O MSA alem de fornecer a variabilidade do processo, tambem pode transmitir logo numa
primeira analise, NC que devem ser corrigidas antes de se prosseguir, concretamente, para o estudo
do CEP. Evitar estas NC implica reduzir a variabilidade do processo e dar mais fiabilidade ao cliente,
surpreende-lo positivamente ao ser mais exigente que ele proprio, sendo uma mais valia para a propria
industria em relacao a concorrencia [46]. Todos os instrumentos tem uma tolerancia e uma validade de
utilizacao associada, sendo essencial calibrar as ferramentas no termino dessa validade. Esta analise
evidencia se o sistema de medicao necessita de ser alterado ou de que forma pode ser melhorado.
Para melhorar a qualidade do sistema de medicao e imperativo aumentar a precisao e a exatidao do
mesmo. De forma a distinguir a precisao da exatidao, ilustram-se os dois conceitos na figura (2.12) [29].
(a) Sem precisao e
exato
(b) Preciso e exato (c) Preciso e sem exa-
tidao
Figura 2.12: Distincao entre precisao e exatidao, adaptado de [36]
Atraves de metodos matematicos os sistemas de variacao de medida podem ser divididos em pre-
cisao e exatidao, sendo que cada um ainda se ramifica, contemplando analises distintas.
1. Exatidao: quando vista como um todo, esta e atingida quando o valor medido tem um pequeno
desvio em relacao ao valor real, como e apresentado na figura (2.13) [29].
Exatidão
ValorPadrão
ValorRegistado
Figura 2.13: Quanto menor for o intervalo entre os valores (registado e padrao), maior e a exatidao,adaptado de [29]
No entanto, para que este objetivo seja cumprido e necessario analisar o sistema individualmente
26
quanto a sua estabilidade, bias (vıcio) e linearidade.
• Estabilidade: adquire-se quando as medicoes executadas da mesma forma por uma pessoa,
tem pouca variacao ao longo do tempo. Na figura (2.14) seria tanto maior, quanto menor for
a distancia entre os valores registados nos tempos 1 e 2 [29].
Figura 2.14: Quanto menor for o intervalo entre os valores registados em diferentes tempos, maior e aestabilidade, adaptado de [29]
• Bias: e uma medida referente a distancia entre o valor medio das medicoes e o valor ”real”.
Este valor real deve ser medido com uma ferramenta de elevada precisao e com um bias
pequeno. Quanto menor for o bias (proximo de zero), mais exato e o metodo de medicao [43].
• Linearidade: refere-se ao comportamento do bias ao longo das varias medicoes atraves de
uma regressao linear dos bias [47].
2. Precisao: e normalmente testada comparando uma media de medicoes repetidas com um valor
padrao conhecido para essa unidade de medida. Esta e atingida quando as ferramentas tem
uma medicao adequada e os resultados do estudo Repetibilidade e Reprodutibilidade (R&R) sao
adequados [29].
• Resolucao: e a menor divisao de uma unidade de medida que o instrumento e capaz de
distinguir, isto e, o instrumento de medicao pode gerar pelo menos cinco (e de preferencia
mais) valores distintos no intervalo que e necessario medir [39]. Para verificar se o sistema
de medicao R&R consegue detetar a diferenca na caraterıstica medida (resolucao), tambem
se pode calcular o Numero de Categorias Distintas (NCD), que representa o numero de
intervalos de confianca nao sobrepostos, que ira ultrapassar a amplitude da variacao do
produto. O numero de categorias distintas tambem representa o numero de grupos, dentro
dos dados do processo, que o sistema de medicao pode diferenciar [48].
• Repetibilidade: deve ser entendida como a variacao resultante da incapacidade do dispositivo
obter repetidamente um mesmo resultado, assim como a incapacidade do operador medir e
ler o valor de uma grandeza, exatamente da mesma forma varias vezes seguidas, originando
um grafico similar ao da figura (2.15) [39].
27
Repetibilidade
Dados de medição repetida para o mesmo objeto
Figura 2.15: Quanto menor for o desvio padrao associado a repetibilidade, maior e a repetibilidade,baseado [29]
• Reprodutibilidade: deve ser entendida como uma variacao resultante da incapacidade do
sistema de medicao, envolvendo varios operadores e/ou dispositivos, de operar e obter um
mesmo valor medio da grandeza medida, repetidamente, quando se verifica uma alteracao
em alguma das condicoes de medicao. As condicoes alteradas podem incluir, o princıpio de
medicao, o metodo de medicao, o operador, o dispositivo, o padrao utilizado, o local, o mo-
mento, entre outras [39]. A figura (2.16) demonstra a reprodutibilidade entre duas amostras.
Colheita 1
Colheita 2
Reprodutibilidade
Figura 2.16: Quanto menor for o intervalo entre os dados recolhidos de diferentes amostras, maior e areprodutibilidade, adaptado de [29]
Um estudo MSA e construıdo identificando as caraterısticas como variaveis ou atributos, assim como
as cartas de controlo. Utilizando o mesmo conceito da metodologia DMAIC do Six Sigma, o estudo
deve ser definido no Definir do ciclo e realizado e explorado no Medir, de forma a ser possıvel realizar
o CEP no Medir do ciclo DMAIC. O Analisar destina-se a investigar os resultados do CEP, assim como
as influencias que o MSA podera ter nos resultados analisados [47].
28
Capıtulo 3
Implementacao
Os principais objetivos do trabalho apresentado consistiram em analisar e desenvolver novas praticas
e ferramentas da metodologia Lean Six Sigma, tendo como caso de estudo a qualidade nas montagens
de uma aeronave, onde os instrumentos e outras variaveis dos processos de inspecao devem ser ana-
lisados e interligados para que seja possıvel melhorar os processos e produto continuamente.
Para satisfazer os objetivos propostos, o presente trabalho foi desenvolvido num ambiente industrial
onde foram criadas praticas e procedimentos normalizados, assim como foram recolhidos dados para
uso posterior no desenvolvimento do CEP. Os subcapıtulos seguintes serao usados para caraterizar o
sistema de qualidade existente na empresa, a metodologia seguida no desenvolvimento deste trabalho
e a implementacao dessa mesma metodologia.
3.1 Metodologia e Caraterizacao do Sistema de Qualidade
Para realizar o estudo apresentado neste trabalho, foi exigida a presenca na empresa durante um
perıodo de 6 meses. Esse perıodo foi fundamental para o conhecimento aprofundado da propria em-
presa, dos processos de montagem e de inspecao do produto, assim como criar uma relacao mais
proxima tanto com os operadores como com a equipa de qualidade deste programa. Um conhecimento
extenso sobre a empresa, os seus processos produtivos e de qualidade, assim como as exigencias do
cliente foram fundamentais para ajudar a garantir uma selecao de dados adequada, assim como definir
e aplicar as praticas necessarias para melhorar o sistema de qualidade.
3.1.1 Metodologia
Numa fase inicial de acompanhamento dos processos de montagem e da propria fuselagem, verifica-
ram-se lacunas na inspecao do produto ao longo das varias fases, quer ao nıvel de organizacao de
procedimentos, quer ao nıvel do conhecimento das especificacoes do cliente, pois apenas existiam nor-
mas muito extensas, pouco ilustrativas dos requisitos do cliente. Tambem se constatou que apesar de
se ter consciencia da existencia do elevado numero de NC, estas nao eram quantificadas, nem mesmo
identificadas de acordo com a zona do produto e a estacao de producao onde foram cometidas.
29
Como isto em mente, assim como a identificacao NC e consequentemente, reducao de NC, fo-
ram selecionadas metodologias que se adequassem as necessidades do cliente e da empresa, para
alcancar os objetivos pretendidos e eliminar lacunas existentes na producao e inspecao do produto,
como esquematizado na figura (3.1).
Figura 3.1: Metodologia selecionada para implementar no caso em estudo
Como o proprio nome sugere, a melhoria contınua nao e algo que se possa atingir com a aplicacao
de uma ou duas praticas, pois existem sempre variantes que podem ser melhoradas, tornando o sistema
de qualidade num ciclo em que a cada iteracao deve ser acrescentado valor e qualidade ao sistema.
Para que isso seja possıvel e necessario que o sistema de qualidade tenha parametros e caraterısticas
que possam ser medidas e avaliadas a cada iteracao. Neste sentido, criaram-se ferramentas cujo obje-
tivo era obter resultados, aumentar a eficacia e eficiencia de processos e atingir os objetivos, recorrendo
a metodologias e praticas Lean Six Sigma adequadas a este problema, como o esquema da figura (3.1)
ilustra.
Embora estas metodologias tenham sido implementadas nesta industria aeronautica, concreta-
mente, estas podem ser aplicadas em diversos setores.
Na industria automovel ja foram estudadas e aplicadas metodologias para melhorar a identificacao
e eliminacao da causa raiz. A selecao e priorizacao das caraterısticas de uma NC e fundamental
para melhorar a qualidade de forma eficiente. Desta forma, foi desenvolvido um metodo que aborda
a rastreabilidade de NC atraves de criterios de multi-atributo utilizando matrizes de priorizacao para
monitorizar e selecionar NC para investigacao adicional. Este metodo tem a particularidade de priorizar
a selecao de futuros projetos de melhoria, com base nos dados adquiridos [49]. Ainda na industria
automovel tambem foi criado um sistema de rastreabilidade de NC atraves de matrizes coloridas que
representam a concentracao de NC pelas diversas maquinas ao longo da producao de um produto,
30
para que se identifique qual/quais maquinas que estavam a causar tais desvios nas pecas finais [50].
Com base na nomenclatura analisada implementou-se um sistema de rastreabilidade de NC que se
pode estender a qualquer outra industria, pois os meios e objetivos sao comuns. Faz-se ainda uma
sugestao para a inovacao do sistema aplicado, com base em sistemas de controlo de imagem utiliza-
dos por outras industrias, como a textil e a alimentar. Estas industrias utilizam sistemas de imagem
para poder inspecionar o proprio produto, otimizando assim o processo de inspecao [51][52]. Desta
forma sugere-se que a identificacao e rastreabilidade de NC possa ser realizada atraves de matrizes
e fotografias ao proprio produto, em mais detalhe na seccao (4.3). Note-se que este sistema apesar
de ter sido estudado para este produto propriamente dito, onde as limitacoes sao bastantes devido ao
tamanho do produto e os estaleiros serem fixos, o que nao facilita a mobilidade do sistema de captacao
de imagem, tambem podera ser aplicado para qualquer outro setor.
Nao so a metodologia aplicada para rastrear NC podera ser aplicada noutras industrias, como
tambem o proprio template para o CEP, apenas tera de ser reajustado alguns parametros de acordo
com o s requisitos de cada produto. O CEP pode ser aplicado em inumeras industrias, como o caso da
farmaceutica. Apesar de nao existirem muitas publicacoes nesta area e nesta industria, os exemplos de
aplicacao desta ferramenta comprovam a sua relevancia para compreender melhor os processos que
envolvem a obtencao de medicamentos [53].
Foca-se para a diversa aplicabilidade das praticas selecionadas e posteriormente aplicadas, nao
sendo este um trabalho apenas direcionada para um produto e uma industria, mas sim um trabalho
pensado na industria de forma global.
3.1.2 Caraterizacao do Sistema de Qualidade
Sempre com o foco na maxima satisfacao do cliente foram esquematizados os processos e areas
a ter em consideracao para alcancar os objetivos deste trabalho, ver da figura (3.2). Os fornecedores
sao a base da piramide, uma vez que sao eles que iniciam a ”producao do produto”, logo, um rela-
cionamento saudavel entre fornecedores e construtores e indespensavel [29]. Para que o programa
de controlo total da qualidade seja bem sucedido, como A. Feigenbaum defendeu, e fundamental que
haja abertura entre areas da propria empresa [5], para que se consiga: comunicar, saber onde procurar
informacao e/ou que procedimentos tomar na resolucao de problemas, de forma a alcancar o sucesso
da organizacao. Considerando que os ”pilares” da piramide sao o desenvolvimento, a lideranca, a
producao e o cliente [54], e importante garantir que esses departamentos sao firmes, suportam e as-
seguram os objetivos do topo da piramide. Nos ”pilares” da piramide estao incluıdos os procedimentos
normalizados quer na producao quer no tratamento de documentacao por parte da engenharia, ou na
simples atribuicao de parametros que sejam utilizados de igual forma por toda a equipa. Criando sis-
temas de ligacao entre esses ”pilares”, torna-se mais facil reduzir os custos ao mesmo tempo que se
incrementa qualidade no sistema, de acordo com a metodologia Lean.
Embora o projeto tenha seguido filosofias e praticas de qualidade, este incidiu sobre um dos ”pila-
res” aliado ao topo da piramide. Pois, como a producao engloba todo o processo de montagem de uma
31
aeronave, foi necessario aprofundar essa mesma area, em conjunto com sistemas de qualidade como
e esquematizado na figura (3.2) atraves da piramide e detalhado na casa ilustrativa das metodologias
a aplicar. Expandindo o sistema de producao, nomeadamente a casa que simboliza a ”qualidade na
producao” ilustram-se praticas como o 5S, o CEP, a auto qualidade e o trabalho normalizado, que po-
dem ser aplicados na detecao de anomalias e consecutivamente reduzir o elevado numero de NC nos
processos. Todas estas praticas aliadas as metodologias do Six Sigma conduzem ao desenvolvimento
e pesquisa de solucoes de problemas.
Figura 3.2: Piramide da qualidade com enfase nas metodologias a serem implementadas num sistemade melhoria contınua, neste caso, aplicadas a area da producao, adaptado de [55]
Caraterizacao de Nao Conformidades
Para que os recursos disponıveis possam ser alocados onde exista maior necessidade de resolucao
de problemas, foi fundamental compreender quais as NC mais frequentes, para posteriormente, o es-
tudo se focalizar na resolucao das mesmas. Desta forma, foram recolhidos todos os registos de NC
arquivados ate aquele momento, para identificar quais as anomalias mais frequentes. Deste modo, e
importante contextualizar os diferentes tipos de registos de anomalias existentes na organizacao, as-
sim como o que os distingue. O sistema da empresa define dois tipos de Relatorio de Anomalias e
Correcoes (RAC), RACs Maiores e RACs Menores.
RACs Maiores sao desvios no produto que estao fora da especificacao do cliente e para os quais
nao e possıvel retornar a configuracao do projeto, sendo necessario ter uma avaliacao por parte da
engenharia de producao. Caso esta nao possa dar continuidade ao processo, ter-se-a de informar
o cliente da ocorrencia e assim obter uma resposta com a respetiva reparacao. Os RACs Maiores
que forem reportados ao cliente dao origem a uma nota Conformity Deviation (CD). Este documento
32
contem uma caraterizacao do defeito (descricao, fotos, medicoes), assim como a disposicao do cliente
e evidencia de reparacao concluıda. Sao ainda identificadas causas e acoes corretivas [56].
RACs Menores sao NC presentes no produto que a organizacao tem autorizacao para proceder de
forma imediata a essas correcoes, retornando o produto a configuracao de projeto. Pode ser realizado
um registo ou simplesmente uma inspecao assinalando as NC no produto atraves de fitas de papel
ou com um lapis vermelho. Nos mesmos moldes que os RACs Maiores, estes sao identificados pelos
inspetores e corrigidos pela producao [56].
3.2 Aplicacao da Metodologia
Como o programa estudado encontra-se em fase de industrializacao, este sofre modificacoes de
configuracao em varios shipsets 1. Ainda que estas alteracoes sejam pequenas, torna-se mais difıcil
normalizar procedimentos e consecutivamente melhorar a cada iteracao. Com alteracoes constantes
no produto, a probabilidade de ocorrerem mais NC aumenta, enquanto a curva de aprendizagem de
processos permanece quase constante. Deste modo, foram desenvolvidas ao longo deste projeto novas
praticas para a maxima detecao de NC, com o objetivo de garantir que o produto seja entregue o mais
proximo possıvel das especificacoes do cliente e assim reduzir o numero de reparacoes e reclamacoes.
A pratica dos 5S ja era corrente em diversos processos, assim como o trabalho normalizado en-
tre a engenharia de producao e os operadores. Os engenheiros de producao sao responsaveis por
criar documentos que contem requisitos e instrucoes de montagem, para que a producao possa re-
alizar o seu trabalho eficazmente. As Instrucoes Tecnicas de Montagem (ITM) sao um exemplo de
documentacao presente em todos os programas. Embora esta pratica seja realizada na producao, a
”sua implementacao” entre a engenharia de qualidade e os inspetores foi um ponto desenvolvido du-
rante este projeto. O trabalho de auto qualidade e a propria inspecao foram tidos em consideracao com
a introducao da normalizacao de procedimentos de inspecao, como a figura (3.2) ilustra.
Para ser possıvel atingir a definicao de Taguchi [36], onde um produto ou servico de qualidade e
aquele que atende perfeitamente as especificacoes do cliente, este projeto focou-se no desenvolvi-
mento de cartas de controlo, com o intuito de controlar o processo com mais ocorrencia, numa primeira
analise, e desenvolver instrucoes de trabalho para a inspecao, que possam englobar nao so esse
mesmo processo, mas tambem outras naturezas de defeitos que se tenham demonstrado relevantes.
Ter a rastreabilidade dos defeitos de um produto e fundamental para a eliminacao de desvios de
produto e processo, e posteriormente poder atuar na sua prevencao, como Juran defendia [11]. Desta
forma, apesar de ja existirem registos de RACs Maiores foi importante registar todas as anomalias
realizadas durante o processo de montagem, para posteriormente serem analisadas.
Para garantir que o produto e entregue ao cliente de acordo com os seus requisitos geometricos,
foram analisados os conceitos que fundamentam a medicao GD&T, com o objetivo de criar ferramentas
intuitivas que nao acrescentassem desvios ao produto aquando das medicoes. O cliente adicionou este
requisito, depois de ter tido dificuldades na montagem final dos paineis em Gaviao Peixoto, Embraer
1conjunto de pecas e paineis montadas para completarem os paineis da fuselagem central.
33
Brasil. O controlo geometrico do produto ja era realizado mas em coordenadas cartesianas, focando-se
exclusivamente no estaleiro.
3.2.1 Nao Conformidades Predominantes
Com o objetivo de determinar quais as NC com maior ocorrencia, foi necessario organizar toda a
documentacao de notas CD. Apesar dos registos estarem presentes no sistema da empresa, estes
nao estavam devidamente organizados, pois o ficheiro tem vindo a sofrer atualizacoes ao longo dos
tempos e tem varios utilizadores. Isto e, alguns campos nao estavam preenchidos, outros estavam
identificados com nomes semelhantes para a mesma identificacao, o que levou a uma retificacao de
todos os registos. Apesar da existencia de um codigo para cada natureza e tipologia de NC, os codigos
das NC sofreram uma atualizacao, tendo sido necessario verificar a correspondencia entre codigos
(antigo e recente) e assegurar que todos os registos tinham uma identificacao atualizada. Outro aspeto
que nao facilitou no tratamento de dados foi a atribuicao de nomes diferentes a uma mesma referencia,
por exemplo definir fuselagem central como CF ou FC, o que dificultou o processo de analise de dados.
Seguindo uma filosofia Lean [18] e a pratica dos 5S [20], todos os parametros devem estar previamente
atribuıdos, para serem utilizados uniformemente por todos os membros da instituicao, tendo-se alertado
a equipa para esta situacao.
Outra caraterıstica que identifica a anomalia e a responsabilidade da ocorrencia da NC tambem
deve ser tida em consideracao aquando da organizacao dos registos. Isto e, qual foi o departamento
dentro da empresa ou cliente que originou a NC. Esta divisao e apenas necessaria para identificar cau-
sas e nao responsaveis, tal como a teoria Kaizen defende, como detalhado no capıtulo 2. Atraves do
tratamento de produto nao conforme consegue-se criar uma identidade para cada painel, contendo o
historico de NC ate o produto ser entregue ao cliente. Uma das anomalias mais frequentes num pro-
cesso de industrializacao, por exemplo e a NC devido a um desvio no projeto. O desenho de projeto
pode conter um furo e so mais tarde o cliente se aperceber que aquele furo nao era pretendido. Con-
sequentemente, no caso do desvio ter sido encontrado pelo cliente apos a producao ja ter realizado
o furo, e necessario abrir uma nota CD para alertar a NC, contudo, a responsabilidade incide sobre o
proprio cliente.
Com a documentacao reorganizada procedeu-se a representacao grafica dos resultados obtidos.
Na figura (3.3) estao presentes as notas CD registadas na fuselagem central dos cinco prototipos pro-
duzidos.
E natural que a distribuicao das notas CD tenha alguma variabilidade, pois nem todos os shipsets
necessitaram dos 10 paineis completos. Os primeiros dois shipsets foram produzidos na totalidade,
sendo utilizados para testes de voo. Os prototipos 3 e 5 foram fuselagens montadas para testes de
estatica e fadiga, nao sendo necessario montar a maioria dos suportes, nem mesmo pintar e aplicar
massas vedantes no interior dos paineis. Por ultimo, o prototipo 4 refere-se apenas a um painel, desti-
nado ao ensaio do rebentamento do pneu.
E de salientar os elevados padroes de qualidade exigidos na industria aeronautica que originam
34
Figura 3.3: Notas CD registadas na montagem de cinco prototipos
tolerancias muito apertadas, levando ao numero de NC presentes na figura (3.3). As varias NC apre-
sentadas devem-se ao fato de a empresa ter processos de fabrico pouco automatizados, assim como
as constantes mudancas de configuracao, tendo sido mantida a configuracao apenas entre o 2º e 3º
prototipos, onde se verifica uma semelhanca no numero de notas CD.
Num primeiro estudo pretende-se identificar as tipologias de defeitos predominantes no conjunto
dos 5 prototipos. Como resultado, apresenta-se a quantidade de NC versus a tipologia de defeito, na
figura (3.4). Apesar da furacao incorreta ser a NC prioritaria a ser estudada com detalhe, e conveniente
analisar o conjunto de tipologias com mais ocorrencias. Apos se ter definido as cinco tipologias de
defeitos com maior ocorrencia, foi necessario determinar se estas ocorrem de igual forma em todos os
prototipos. Esta analise foi relevante, pois podia existir uma tipologia com muitos registos, mas apenas
terem ocorrido numa fase inicial, nao sendo crucial considera-la neste estudo.
Figura 3.4: Distribuicao de notas CD pelas diferentes tipologias de defeito nos cinco prototipos
A figura (3.5) ilustra o acoplamento dos dois graficos anteriores, concentrando-se apenas nas primei-
ras cinco tipologias presentes na figura (3.4). Atraves da distribuicao das tipologias pelos 5 prototipos e
35
Figura 3.5: Distribuicao das cinco tipologias de defeito com mais notas CD nos cinco prototipos
visıvel o aumento de notas CD relativas ao aspeto visual na ultima aeronave. Este aumento deveu-se
a introducao da rebitadora automatica, GEMCOR, na linha de montagem. O aspeto visual refere-se
a riscos e marcas existentes no produto, NC essas que durante o processo de furacao e cravacao
automaticos foram inevitavelmente cometidas, dado tratar-se de uma ferramenta e de um processo
novo na empresa, necessita de sofrer reajustes, principalmente ao nıvel da programacao e adequacao
do processo a cada iteracao. As NC devido ao material foram diminuindo com a producao de no-
vos prototipos, demonstrando que de alguma forma foram controladas, nao sendo o principal foco no
cenario atual.
Como cada tipologia de defeitos e subdivida em naturezas de defeito, tambem foi necessario estudar
quais as naturezas predominantes, tendo sido considerada a percentagem dessa mesma natureza no
estudo total. Esta analise permitiu concluir que as naturezas referentes as tipologias, furacao e material,
sao as mais frequentes, tal como revelou o estudo relativo as tipologias. Pela observacao dos graficos
anteriores e intuitivo que o processo de furacao tem de ser revisto, independentemente do prototipo ou
da entrada da GEMCOR para a linha de montagem.
Como foi referido no capıtulo 2, existem varias praticas que podem ser aplicadas na resolucao e
interpretacao de problemas. Neste sentido, importa referir o que ja estava implementado e compreender
o funcionamento do fluxo do produto.
3.2.2 Instrucoes de Trabalho
No desenvolvimento das instrucoes de trabalho foram considerados os requisitos mais especıficos
do cliente, alertas visuais, manuseamento de ferramentas e imagens comparativas do que e correto
e incorreto. Ao criar o documento deu-se enfase aos criterios mais subjetivos de inspecao visual, isto
e, em caso de existirem duvidas sobre uma determinada anomalia essa deve constar no documento,
sendo esta identificada como RAC Maior ou Menor. Isto, evita que o fluxo do processo se atrase, pois,
em casos dubios, seriam necessarias varias pessoas para averiguar uma determinada situacao e pos-
teriormente tomarem uma decisao. As instrucoes de trabalho de inspecao visam tambem transmitir
36
as licoes aprendidas de hoje aos que vem amanha, assim como foi mencionado na seccao (2.2.1).
As instrucoes de trabalho devem apenas conter informacao fundamental de uma forma simples e con-
cisa, devem ser de facil interpretacao, com esquemas ou imagens e serem de facil acesso, quer para
consulta, quer para alteracao [23].
Inicialmente foram criadas as instrucoes de trabalho de inspecao geral para processos que ja tinham
sido identificados como prioritarios. Durante o trabalho foram sendo adicionadas novas instrucoes de
trabalho que se revelaram necessarias. Estas instrucoes de trabalho foram subdivididas em instrucoes
de trabalho de inspecao, de medicao GD&T e operacionais.
Instrucoes de Trabalho de Inspecao
Para garantir a qualidade do produto e necessario acompanhar e inspecionar a evolucao do produto
durante as fases de producao. O processo que assegura a qualidade contınua durante a fabricacao
e a inspecao no fim de cada fase de producao. O inspetor tem a funcao de verificar os trabalhos
efetuados nos paineis, com base nas normas e exigencias delineadas pelo cliente. Este identifica todos
os trabalhos que nao estejam conformes, de forma a serem corrigidos pela producao e posteriormente
validados pelo inspetor. Deste modo, as NC sao reparadas antes da proxima fase de producao, o que
minimiza a possıvel propagacao do desvio e uma futura impossibilidade de reparacao dessa mesma
anomalia.
A cada aeronave produzida tem-se verificado a necessidade de alterar os requisitos e tolerancia-
mentos a inspecionar, devido a modificacoes efetuadas pelo cliente. Desta forma, os trabalhos normali-
zados pela engenharia necessitam de estar em constante atualizacao e como as datas de entrega sao
muito proximas, nem sempre foi possıvel rever todos os documentos, tendo sido propıcio a criacao de
NC durante a montagem.
Existem dois documentos fundamentais com instrucoes de trabalho, as ITM e as Ordem de Fabrico
(OF). O primeiro documento apenas se dirige a producao, como um livro de instrucoes para a monta-
gem dos paineis. O segundo documento e unico para cada part number /elemento produzido, contendo
todas as fases de producao com a respetiva seccao responsavel. Ao seguir este documento durante a
concecao do produto, a producao apenas tem de avisar os inspetores para a proximidade de uma fase
de inspecao. Idealmente, cada fase de producao esta alocada a uma so seccao, existindo um tempo
definido para executar a atividade, isto e, o inspetor sabe que durante um determinado perıodo tem
o produto inteiramente a sua disposicao, sem que mais nenhum departamento intervenha no mesmo.
No entanto, devido aos prazos de entrega e ao insuficiente numero de inspetores, nem sempre foi
possıvel a equipa de inspetores ter tido o painel exclusivamente para si num determinado intervalo de
tempo, algo que esta a ser melhorado atualmente. Uma das formas de reduzir tempos de inspecao
e reparacoes e a normalizacao de informacao. Desta forma, durante o trabalho desenvolvido, foram
acompanhadas a maioria das inspecoes, com o intuito de visualizar quais as anomalias mais comuns,
os tempos reais de inspecao e as possıveis dificuldades que o inspetor se depara no seu dia-a-dia.
Sendo este um projeto dirigido para a detecao de NC, foi fundamental compreender quais as dificulda-
des de um inspetor em identificar determinadas anomalias, para determinar potenciais causas de nao
37
detecao.
Durante a producao do prototipo 5 fotografaram-se situacoes de OK e NOK para introduzir nas
instrucoes de trabalho de inspecao. Como este prototipo foi construıdo para testes de fadiga, necessi-
tou de passar por uma dupla inspecao final para posteriormente ser avaliado pela entidade certificadora.
A identificacao de NC por um inspetor, nao e espelho da inspecao executada pelo inspetor anterior, daı
as instrucoes de trabalho tambem intervirem no sentido de criar um trabalho mais uniforme. O repre-
sentante da ANAC foi uma grande ajuda no desenvolvimento destes padroes de inspecao, ao transmitir
as suas experiencias e conhecimentos nesta area. Nao so foram discutidos metodos e ferramentas de
inspecao, como tambem foram discutidos e sugeridos novos metodos de identificacao de NC.
As instrucoes de trabalho de inspecao foram divididas em duas categorias, gerais e especıficas.
As gerais estao presentes em toda a fuselagem central e sao independentes do painel, enquanto as
especıficas contem informacao exclusiva de um painel. Um exemplo destas instrucoes de trabalho, foi
a criacao da instrucao de trabalho geral para as massas vedantes, pois sao requisitos comuns a todos
os paineis e posteriormente foram adicionadas instrucoes de trabalho especıficas de massas vedantes
a alguns paineis, em que se justificava essa particularizacao. O objetivo foi simplificar a inspecao ao
maximo, pelo que as instrucoes de trabalho complementam-se entre si.
Durante a realizacao do projeto as instrucoes de trabalho estiveram em permanente atualizacao.
Apos a entrega da 5ª aeronave finalizou-se a primeira iteracao do desenvolvimento de instrucoes de
trabalho. Os documentos foram verificados pelo engenheiro da qualidade e producao para se discutirem
os aspetos a melhorar. Nesta fase chegou-se a conclusao que deveriam ser acrescentadas instrucoes
de reatividade em algumas NC, para assegurar o aumento da eficiencia do fluxo de anomalias. Isto
e, se a NC for grave, deve-se abrir o registo de um RAC Maior. Caso a anomalia nao seja grave,
como por exemplo a profundidade de um risco ser menor do que 0.25mm, deve apenas estar referido:
beneficiar2 a superfıcie [57]. Apos esta ser beneficiada e preciso protege-la com alodine, produto que
promove uma conversao quımica, protegendo a superfıcie contra a corrosao. Esta informacao passa
a estar contemplada nas instrucoes de trabalho da 2ª iteracao. Durante a montagem da 6ª aeronave
foram utilizadas as instrucoes de trabalho para inspecionar o produto, com o intuito de nao so verificar
e validar as instrucoes de trabalho, como tambem permitir adicionar informacao.
A figura (3.6) e apenas um excerto da instrucao de trabalho com mais detalhe no anexo (A.2). A pri-
meira pagina tem sempre um cabecalho com a ordem que se deve inspecionar, neste caso a cravacao
de pinos e rebites. Na figura (3.6) estao presentes as duas primeiras acoes: verificar o aspeto visual
da cabeca do elemento de fixacao e medir a profundidade da cabeca do rebite. Para a segunda acao
apresenta-se a imagem de como posicionar o comparador para efetuar a medicao, assim, como se ve-
rifica que existe folga na cabeca e as tolerancias relativas a profundidade da cabeca do pino, consoante
o seu diametro e se este esta ou nao instalado numa superfıcie aerodinamica. O cabecalho tambem
inclui as ferramentas a utilizar em cada acao, o codigo dos possıveis defeitos encontrados em cada
fase e a referencia as normas detalhadas fornecidas pelo cliente, para que a informacao necessaria
esteja toda contemplada num unico documento, aumentando a eficiencia e eficacia do processo de2beneficiar uma superfıcie implica passar uma lixa de baixa rugosidade, de forma a nao gastar a superfıcie do revestimento
clad exterior que contem um tratamento especıfico.
38
inspecao. Apesar de ser apenas apresentada a primeira pagina da instrucao de trabalho de inspecao
de cravacao, o documento contempla a cravacao de 2 pinos HST e varios rebites, sendo que a maioria
de rebites cravados na fuselagem central sao MS14218 (rasos) e MS20470 (abaulados), o que faz com
que a instrucao de trabalho tenha 7 paginas.
Crítico
Figura 3.6: Excerto de uma instrucao de trabalho de inspecao relativa a cravacao
Na 6ª aeronave foi necessario aplicar massas vedantes em inumeros locais com requisitos bem
definidos e difıceis de cumprir. Existem tres tipos de massas vedantes com especificacoes distintas.
A massa vedante para superfıcies aerodinamicas, a de interposicao, colocada entre pecas e em ele-
39
mentos de fixacao e, por ultimo, a massa para fazer o cordao [58]. Com o recurso a experiencia de um
inspetor da Embraer Brasil, foi possıvel elaborar um documento que contempla as instrucoes de traba-
lho das massas vedantes e os requisitos impostos pelo cliente. A aplicacao de cordao aerodinamico
foi dificultada pelas suas dimensoes (largura, profundidade e comprimento) e as posicoes em que os
paineis se encontravam durante a aplicacao (aplicacao de massa contra a gravidade). Como existem
paineis que tem requisitos especıficos dentro da natureza das massas vedantes, foi necessario criar
instrucoes de trabalho especıficas de massas vedantes para esses paineis. Nos paineis que perfazem o
chao, as cablagens sao colocadas entre o chao propriamente dito e a skin da fuselagem inferior, sendo
esse espaco submetido a grandes diferencas de temperatura. Como a temperatura nao e constante,
as superfıcies interiores ganham humidade devido a condensacao do ar, sendo necessario deixar um
espacamento no fim de cada stringer, para que o fluido possa escoar ate as grelhas de saıda do esco-
amento. Na figura (3.7), pode-se visualizar o espacamento que as massas devem ter no fim de cada
stringer representado a verde e a vermelho o espacamento exagerado.
Figura 3.7: Aplicacao de massas vedantes, exemplo de um OK e NOK
Tambem foi possıvel passar para formato digital as instrucoes de trabalho relativa a fase de inspecao
de galgueamento3 dos paineis. Foram introduzidos tablets como ferramentas de trabalho para os ins-
petores, tendo sido possıvel criar uma seccao no sistema, para introduzir os valores medidos nesta fase
de inspecao, reduzindo assim a documentacao em papel.
Instrucoes de Trabalho de Medicao GD&T
A medicao GD&T foi uma nova pratica a ser implementada na empresa. Nos primeiros quatro
prototipos apenas foram exigidas medicoes cartesianas aos estaleiros, pensando sempre que se o
estaleiro estivesse dentro de tolerancia, o produto tambem iria estar. Mais tarde, o cliente verificou que
isso nao acontecia, as medicoes por si so nao garantem a conformidade geometrica do produto. Desta
forma, foi introduzida mais uma fase na OF referente a medicao do produto, incrementando tempo ao
processo de producao de cada painel.
Para realizar as medicoes com coordenadas cartesianas e so medindo pontos do estaleiro, existe
software e hardware. No entanto, esse software nao permite analisar as medicoes recorrendo a me-
todologia GD&T. O hardware existente consiste num laser com um tripe, nao havendo ferramentas
auxiliares para medirem pontos que o feixe de laser nao consegue alcancar. Um dos problemas para
a medicao do produto e o alcance de pontos exigidos pelo cliente quer por nao ter o equipamento de
3verificacao da distancia entre o produto e o estaleiros em pontos previamente selecionados.
40
medicao adequado, quer pelos estaleiros nao terem sido projetados com esta condicao, ou mesmo
porque existem pecas e suportes ja fixos no produto que nao permitem medir uma determinada zona.
No inıcio do projeto surgiu a oportunidade de acompanhar um workshop com engenheiros da Em-
braer Brasil, onde se debateram e definiram metodos e requisitos para a medicao, para mais tarde
elaborar estas instrucoes de trabalho. O principal objetivo destas instrucoes de trabalho foi documentar
todos os pontos necessarios a medir e como os medir, para que seja possıvel interpretar os requisitos
de forma simples e eficaz, independentemente de quem os esteja a interpretar. Foi desenvolvida uma
instrucao de trabalho geral com conceitos-chaves de uma medicao GD&T e as instrucoes de trabalho
especıficas para todos os paineis. No anexo (A.3) e apresentado um excerto de uma instrucao de
trabalho de medicao GD&T especıfica referente a um dos paineis. Esta contem uma das areas mais
pormenorizada e com elevado rigor geometrico na fuselagem, o trem de aterragem.
As instrucoes de trabalho de medicao GD&T sofreram uma modificacao entre a 5ª e 6ª aeronave,
pois foram adicionados requisitos de preparacao do estaleiro e do painel para a medicao, assim como
os part numbers das pecas que nao se podiam instalar porque impossibilitavam de alguma forma a
sua medicao. Tambem a adicao de novas empresas subcontratadas acrescentou novas questoes rela-
tivamente as instrucoes de trabalho existentes, permitindo a adaptacao e o reajuste das mesmas, no
sentido de facilitar a sua interpretacao. No capıtulo 4 demonstrar-se-ao exemplos de resultados das
medicoes e as possıveis causas para eventuais desvios. Como as empresas subcontratadas acrescen-
taram um custo significativo, surgiu a necessidade de pesquisar equipamentos que existiam no mercado
para analisar se o investimento seria suportavel pela organizacao, assim como ao fim de quanto tempo
os custos operacionais cobririam o investimento. No capıtulo 4 sao apresentados os resultados dessa
mesma analise.
Instrucoes de Trabalho Operacionais
Um dos processos estudados e implementados neste trabalho foi a introducao de RACs Menores,
no programa KC390. Para esse efeito foi indispensavel criar matrizes de localizacao4 para cada painel,
sendo o desenvolvimento dessas matrizes um processo extremamente moroso. Embora ja tivessem
sido criadas matrizes para outros dois programas, nao existia um procedimento de como tinham sido
elaboradas, tendo sido criadas as matrizes para o programa deste projeto com algumas melhorias
face as ja existentes. De acordo com o Lean Thinking, sempre que exista um feedback de alguem
que ja tenha executado a atividade que se esta a desenvolver, e imperativo analisar e documentar as
dificuldades encontradas na execucao feita, para que as mesmas possam ser ultrapassadas antes da
proxima iteracao. Durante a construcao das matrizes de localizacao, todos esses parametros foram
tidos em consideracao.
Concluindo, foram reunidas as licoes aprendidas atraves de uma normalizacao de procedimentos,
facilitando o trabalho do proximo engenheiro. Verificou-se a utilidade desta instrucao de trabalho, pre-
sente no anexo (A.4), com a brevidade que foram desenvolvidos as matrizes de um outro programa, ao
seguir estes mesmos procedimentos.
4e uma divisao do painel por zonas de igual area, atribuindo-lhes codigos de acordo com as entradas das linhas e colunas.
41
3.2.3 RACs Menores
Os RACs Menores sao todas as NC identificadas pelos inspetores que nao precisam de passar pela
engenharia para serem corrigidas, sendo que o seu fluxo e entre qualidade (inspetores) e producao.
Estas anomalias sao identificadas da mesma forma para todos os programas, assinalando a NC no
produto com um lapis vermelho ou escrevendo a anomalia em fitas de papel, quando nao e possıvel
escrever sobre a superfıcie, como a figura (3.8) ilustra. Desta forma, a informacao fica no produto ate
que a producao execute a sua reparacao. Assim que esta e reparada, e colocado um visto sobre a
identificacao da anomalia, para que o inspetor depois possa confirmar a reparacao e remover o lapis
e/ou a fita. A identificacao com o lapis tem a vantagem de ser mais rapida, mas em superfıcies oleosas,
por exemplo naquelas onde e utilizada a GEMCOR e em que ficam restos de lubrificante, o pigmento do
lapis nao adere com facilidade, estando a identificacao sujeita a desaparecer. As fitas tem a vantagem
de nao ser necessario limpar posteriormente a superfıcie, no entanto, estas estao sujeitas a caırem,
alem do processo de identificacao ser muito mais moroso. O ideal seria ter uma plataforma digital com
os registos das NC, com diferentes formas de registo implementadas nos diferentes programas e para
diferentes fases de inspecao dentro do mesmo programa, para nao se perder a rastreabilidade das
mesmas.
(a) Cabecas de rebites altas (b) Massa vedante (PR) em excesso
Figura 3.8: Identificacao de RACs Menores no produto, cortesia OGMA
Existem programas que fazem o registo apenas da quantidade de RACs Menores por fase de
inspecao. A identificacao no produto e a mesma, no entanto os inspetores tem um livro onde assi-
nalam o numero de anomalias associado a natureza do defeito e a estacao do produto. Posteriormente,
e escrito num quadro a soma das NC, como a figura (3.9) ilustra, para que o engenheiro de qualidade
possa ter acesso a essa informacao e transpor para formato digital.
Figura 3.9: Tabela da contabilizacao de RACs Menores por natureza de defeito, cortesia OGMA
Nao obstante ao registo com lapis e fitas de papel, mas substituindo os livros e quadros de registos,
42
foi criada uma pagina online com ligacao ao sistema informatico SIGMA, sistema de controlo e regis-
tos da OGMA, para que se possa introduzir a quantidade de RACs Menores, a natureza do defeito, a
localizacao da anomalia no produto, a estacao da linha de producao e o programa associado. Esta
pagina tem uma base de dados com as imagens de todas as matrizes de localizacao, sendo apenas
pedido ao utilizador, inspetor neste caso, que atribua: o programa, a estacao, o interior/exterior (vista do
painel) e o numero da OF. De seguida e apresentada a matriz de localizacao onde apenas e necessario
introduzir a quantidade e a natureza de defeito em cada regiao. Um processo simples mas que absorve
bastante tempo de inspecao. Apesar deste processo ja ter sido testado por inspetores como projeto
piloto, nao houve uma implementacao generalizada nos restantes programas de montagem. Este pro-
cesso nao foi implementado nao so pela falta de material (tablets) para todos os inspetores, assim
como pelas desvantagens, indicadas de seguida, que tiveram um impacto direto no processo. Como
vantagens desta atividade teve-se:
• registo de todas NC, em formato digital;
• rastreabilidade das NC;
• indicadores de possıveis problemas nos processos de montagem;
• registo do tempo de correcao das NC;
• registo de todas as fases de inspecao.
No entanto essas vantagens nao tem resultados imediatos, sendo claramente subvalorizadas quando
confrontadas com as desvantagens, que tiveram um impacto mais direto, como:
• processo de registo ser muito moroso;
• tablets muito lentos e pequenos, incrementando tempo ao registo;
• producao descontente com a contabilizacao das NC.
No inıcio do projeto foram introduzidos dois tablets melhores que os anteriores para serem testados
e no fim do projeto, chegaram os restantes tablets para toda a equipa. Sendo uma mais valia para
os inspetores, foi instalado o software Catia™ para visualizacao de Computer Aided Design (CAD),
dos paineis, desta forma e facil esclarecer as duvidas que possam existir acerca do posicionamento de
pecas, furos, cravacao, entre outros. A utilizacao do tablet e vantajosa tambem para acelerar o processo
de abertura de RACs Maiores, pois o inspetor nao precisa de se ausentar da linha de producao para
inserir a NC no sistema, ficando tudo a distancia de um clique.
O fluxo do RAC Menor e apresentado na figura (3.10). Numa primeira fase o inspetor identifica as
NC no produto e posteriormente regista-as no tablet. Ao ser registado um defeito no tablet e aberto
um processo de RAC Menor, sendo automaticamente direcionado para a producao. A producao tem
acesso as anomalias atraves da quantidade e natureza do defeito, assim como o codigo da localizacao
no respetivo produto. Para a producao concluir a sua parte do processo, necessita de corrigir a NC
43
Figura 3.10: Fluxo de RACs Menores
e introduzir no sistema o tempo da sua reparacao, so apos este registo o fluxo volta novamente ao
inspetor. Por fim, o inspetor fecha o fluxo do processo com a verificacao da correcao da NC.
O programa em estudo nao teve este tipo de registo ate a ao fim da 5ª aeronave. Contudo, nao
so o cliente exige que a partir da 6ª aeronave, se comece a registar todos estas NC, como tambem
a propria empresa deseja ter uma base dados para poder abordar, discutir e de seguida delinear um
plano de erradicacao destas NC. Desta forma, este projeto permitiu reiniciar o processo de RACs Me-
nores e dar inıcio aos registos de anomalias neste programa durante a montagem da 6ª aeronave,
usando a plataforma digital, no entanto nao foram registadas todas os RACs Menores por duas razoes:
primeiro, porque existem inspecoes regulares, nao sendo possıvel acompanhar todos os processos em
simultaneo e segundo, porque a producao teve dificuldade nas montagens devido as datas de entrega,
alegando que os RACs Menores estavam a aumentar a carga de trabalho. Contudo, foram registados
1366 RACs Menores divididos por 7 paineis e 3 por fases de inspecao (antes de ir a GEMCOR, apos
ir a GEMCOR e a inspecao final). A figura (3.11) apresenta a distribuicao das NC registadas por pai-
nel. Com estes registos foram analisadas as naturezas mais comuns em cada fase, quais as zonas do
painel que tinham mais anomalias, as NC provocadas pela GEMCOR nos paineis e o tempo medio de
reparacao de cada NC. Todos estes resultados sao apresentados no capıtulo 4.
Figura 3.11: Distribuicao de registos de RACs Menores pelos 7 paineis
Matrizes de Localizacao
A construcao de matrizes de localizacao foi um processo longo. Numa primeira fase fizeram-se
os desenhos a Duas Dimensoes (2D) de cada painel. O fato da distancia entre stringer-stringer e
frame-frame ser, aproximadamente constante, facilita a construcao das matrizes, se a planificacao dos
paineis for representada numa configuracao plana, e nao na sua configuracao original (concava). A
44
configuracao plana foi obtida com a sobreposicao das diversas perspetivas 2D do Catia™, planificando
assim os paineis. Remete-se o leitor para o anexo (A.3), uma vez que e a instrucao de trabalho opera-
cional da criacao de matrizes de localizacao.
As matrizes foram construıdas e organizadas, atribuindo letras as colunas, onde cada letra repre-
senta uma frame e numeros a cada linha, correspondendo a cada stringer. As NC ocorrem tipicamente
na intersecao entre frame-stringer, logo cada celula deve conter uma uniao desses elementos. Esta
regra nem sempre foi concebida devido a configuracao do painel, existindo um numero reduzido de
celulas da matriz que nao tem nenhuma stringer acoplada. Note-se que antes de comecar a desenhar
individualmente a matriz de cada painel foi desenhada uma matriz global da vista superior e inferior,
para que fosse possıvel estabelecer a correspondencia entre todas as frames e stringers. Uma vez que
a frame pode ser representada como um cırculo da fuselagem, esta abrange diferentes paineis tendo
sido necessario atribuir a mesma letra a todas as celulas que contemplam a mesma frame.
A fuselagem central e constituıda por 21 frames e foram atribuıdas as letras de A a V, sendo que o
V nao contempla nenhuma frame. Ja as stringers perfazem um total de 76, sendo 38 no Right Hand
(RH), e 38 no Left Hand (LH), perfazendo um total de 88 linhas. A designacao de RH e LH foi dada
pelo cliente devido a quase simetria da fuselagem, tendo sido atribuıda a cor verde e azul as linhas
da matriz, para distinguir a RH e LH, respetivamente. Existe pelo menos uma matriz por painel. No
caso dos paineis com mais detalhes foi necessario desenhar uma matriz para o interior e outra para o
exterior e ainda, em paineis que contemplem o trem de aterragem, foram especificamente construıdas
matrizes para essa zona.
3.2.4 Controlo Estatıstico do Processo
Na seccao (2.4.3) foram mencionadas varias cartas de controlo possıveis de utilizar. Sabendo que
a maior NC registada foi a furacao incorreta, foi necessario aplicar um processo de controlo estatıstico
para compreender o comportamento do proprio processo e como este varia com as diferentes cara-
terısticas. Atraves do esquema presente na figura (3.13) e possıvel acompanhar o raciocınio que foi
tido em consideracao na escolha das cartas.
Como o processo de furacao tanto e realizado pela rebitadora automatica como pelo proprio operario
foi necessario separar os dados de cada processo, pois cada um tem, intrinsecamente, caraterısticas
distintas. Desta forma, foram selecionadas as cartas de atributos p para a furacao manual e as de
variaveis X/S para a furacao automatica.
Cartas de Controlo de Atributos
Numa primeira fase foi necessario definir o processo, para compreender as caraterısticas que o
podem influenciar, estando estas presentes na figura (3.13), como famılias de variacao e atributos.
Consequentemente, identificaram-se os inputs que deveriam estar contemplados na folha de registos,
de forma a caraterizar as medicoes de cada amostra.
Como a furacao manual nao podia ser controlada atraves de variaveis, pois implicaria um acrescimo
45
Figura 3.12: Tipos de cartas de controlo [14]
Figura 3.13: Parametros a ter em consideracao no desenvolvimento do processo
significativo no tempo de producao, escolheu-se o sistema de medicao utilizando o instrumento de
medicao, ”passa nao-passa”, presente na figura (3.14). Esta ferramenta permite uma rapida medicao,
pois a verificacao do furo e realizada introduzindo a parte verde dentro do furo, sem forcar a sua entrada
e nao conseguindo introduzir a parte vermelha. Contudo, o diametro do furo nao e o unico requisito a
verificar, pois a existencia de rebarba e o acabamento do interior do proprio furo (riscos), tambem sao
NC a considerar aquando do registo, ou seja, garantir um OK na avaliacao do furo, e necessario que os
tres requisitos estejam conformes.
Figura 3.14: Instrumento de medicao de furos ”passa nao-passa” [59]
De acordo com o processo a controlar, a furacao manual, a carta de controlo p que controla a
proporcao de unidades nao conformes no processo com base na proporcao de cada amostra, foi a
selecionada, devido ao tamanho da amostra nao ser constante e se tratar de um atributo defeituoso5.5defeito que e possıvel reaparar, sem que a peca tenha de ir para a sucata.
46
Nestas cartas cada resultado pode ser classificado de sucesso ou insucesso e a probabilidade de
sucesso e constante, ou seja, a probabilidade de uma unidade ser classificada como nao conforme e
constante e igual a p. Com estes parametros e acrescentando que as n provas sao independentes,
cada resultado e uma prova de Bernoulli de media, p, e desvio padrao, Sp, na seguinte equacao [39]:
Sp =√p(1− p) (3.1)
Como a carta p foi concebida para controlar a proporcao de unidades nao conformes em cada amostra,
se np ≥ 4 e n for grande, teoricamente maior que 50, entao a distribuicao Binomial aproxima-se de uma
distribuicao Normal de media, p, e desvio padrao, Sp, na seguinte equacao [39]:
Sp =
√p(1− p)
n(3.2)
Neste caso, tal como nas cartas de controlo de variaveis, os limites de controlo das cartas np e p sao
dados da forma µ± 3σ, sendo os LSC e LIC das cartas definidos por:
LSCp/LICp = p± 3
√p(1− p)
n(3.3)
em que p representa a proporcao media de unidades nao conformes no conjunto das N amostras
consideradas na elaboracao da carta. O valor de p e dado por:
p =
∑Ni=1 p
N(3.4)
em que o somatorio de p representa a soma da proporcao de unidades nao conformes no conjunto
dos grupos da amostra, N . Na pratica, quando p e/ou n sao pequenos, o LIC pode ser um numero
negativo. Este fato revela que a definicao da dimensao da amostra e tambem uma decisao crıtica,
assumindo que p = 0 e LIC = 0 quando LIC < 0. Para eliminar esta situacao foi necessario calcular o
valor da dimensao da amostra, dado pela equacao (3.5), para que LIC ≥ 0 [39]:
n =1− 9p
p(3.5)
Os limites da carta p sao, regra geral, linhas horizontais descontınuas, dado que este tipo de carta
e essencialmente adequado para o caso em que a dimensao da amostra e variavel. Contudo, sempre
que a dimensao de cada resultado n estiver compreendido entre 3/4n ≤ n ≤ 5/4n, por uma questao
de simplificacao, os LSC e LIC podem passar a ser representados por linhas horizontais contınuas
definidas pela equacao (3.6), onde n representa a dimensao media de todos os valores recolhidos.
LSCp/LICp = p± 3
√p(1− p)
n(3.6)
Estas cartas tem uma particularidade em relacao aos limites fora de controlo, pois no caso de
47
existirem pontos fora dos limites de controlo, o processo nao deve ser considerado, imediatamente, fora
de controlo. A atitude adequada deve ser a de calcular os verdadeiros limites de controlo para essas
amostras, de forma a verificar se o processo se encontra ou nao fora de controlo.
Com o intuito de evitar despesas acrescidas com a aquisicao de software para o CEP, foram desen-
volvidas folhas de calculo em Excel onde o utilizador apenas tem de introduzir os atributos dependentes
de cada registo e automaticamente sao criadas as cartas de controlo. Para que este processo de re-
gistos seja viavel foi necessario fazer um teste, onde foram seguidos todos os procedimentos para
perceber as dificuldades que se poderiam encontrar. A producao foi acompanhada durante alguns tur-
nos, para que houvesse uma cumplicidade entre engenharia de qualidade e producao, sendo mais facil
introduzir o procedimento de como fazer os registos e a importancia que estes acarretam.
Cartas de Controlo de Variaveis
As cartas de controlo de variaveis foram aplicadas ao processo de furacao da rebitadora automatica,
por ser uma nova ferramenta automatizada na empresa, sendo necessario comprovar o seu funciona-
mento correto. Estando o KC390 em industrializacao, acrescenta-se ainda a necessidade de certificacao
deste processo, de forma a estar conforme com os requisitos desta aeronave. Como a certificacao exige
uma medicao rigorosa, o instrumento ”passa nao-passa” nao e suficiente, tendo sido necessario medir
todos os furos com um micrometro. Como se estavam a registar variacoes de medicoes muito pe-
quenas, foi necessario criar um MSA para avaliar a variabilidade do sistema de medicao utilizando o
instrumento de medicao, micrometro. Foram registadas as medicoes de m = 8 furos, por dois inspeto-
res, Ninsp = 2, e com r = 3 repeticoes em cada furo, perfazendo um total de N = 48 medicoes.
1. MSA
O controlo do processo de furacao e cravacao na rebitadora ja era feito utilizando provetes com
furos e elementos de fixacao, atendendo ao material e espessura do painel que iria ser furado.
No entanto, verificou-se que esses provetes nao eram suficientes, pois, apesar do provete se
encontrar 100% dentro das especificacoes, o produto sofria desvios aos requisitos, quer por erros
de programacao, quer por excesso de massa vedante e/ou pouca lubrificacao. Note-se que estes
desvios podem estar associados a caraterısticas que o provete nao contempla, como a curvatura
e a dimensao do produto que podera influenciar numa ligeira flexao ou torcao do mesmo, estando
estas caraterısticas sob investigacao.
A avaliacao do sistema de medicao foi construıda com base nos estudos previamente definidos na
seccao (2.4.5). No entanto, a exatidao apenas foi calculada atraves do bias e da linearidade, uma
vez que a estabilidade necessita das mesmas condicoes em intervalos de tempo definidos [43], o
que so podera ser calculado com as medicoes da proxima aeronave. Relativamente a precisao,
todos os parametros foram calculados, sendo a R&R determinada experimentalmente pelos dois
inspetores do programa, de modo a que seja possıvel caraterizar o desempenho do sistema de
medicao. Porem, e importante nao esquecer que qualquer mudanca no sistema de medicao,
particularmente em termos de pessoas e/ou instrumentos pode introduzir alteracoes nos valores
48
da R&R. Realizou-se este estudo com base no numero mınimo de itens e de medicoes a efetuar
por item, de acordo com as seguintes condicoes [60]:
Ninsp ×Ninstr × r ≥ 45 (3.7)
A amostra total de medicoes foi de 48, cumprindo a equacao (3.7). Os furos foram previamente
selecionados de provetes anteriores para garantir que existiam valores dentro e fora de tolerancia,
como se pode observar atraves da figura (3.15). O valor de referencia dos furos presente na
figura (3.15), foi medido atraves de um equipamento ”a tridimensional” normalizando 4 pontos
equidistantes, no proprio furo.
Figura 3.15: Pontos selecionados para realizar o MSA do micrometro
Para criar um estudo R&R padrao foi necessario implementar algumas equacoes que permitam
obter os resultados [39]. Antes de proceder com os calculos para realizar o R&R, foi necessario ve-
rificar se todos os valores das amplitudes apresentados, se encontravam abaixo do limite superior
de controlo de amplitude, LSCR, dado pela equacao (3.8), onde D4 e uma constante dependente
de r [39]. Caso alguma amplitude excedesse o referido valor, era necessario repetir a medicao do
item para verificar essa mesma amplitude.
LSCR = D4R (3.8)
Como o estudo realizado apenas contemplou um instrumento, nao foi possıvel calcular a am-
plitude media de cada item entre instrumento-inspetor, R, presente na equacao (3.8). No en-
tanto, caso haja mais do que um instrumento, e necessario calcular a amplitude media de cada
combinacao, k, recorrendo a equacao (3.9), onde R e a media da amplitude de cada combinacao.
R =
∑ki=1R
k(3.9)
Verificadas as amplitudes, foram implementadas as equacoes fundamentais para calcular a Per-
centagem da Tolerancia Consumida (PTC), objetivo principal neste estudo. A PTCR&R foi deter-
minada atraves da equacao (3.10), onde σ2repe, representa a variancia da repetibilidade e σ2
repro,
49
representa a variancia da reprodutibilidade [39].
PTCR&R =6∆
LSE − LIE× 100, onde ∆ =
√σ2repe + σ2
repro (3.10)
De acordo com a equacao (3.10) foi necessario calcular a percentagem de tolerancia consumida,
pela reprodutibilidade, PTCrepro, e pela repetibilidade, PTCrepe, individualmente. Primeiramente
foi calculada a PTCrepro recorrendo a equacao (3.11), onde foi necessario determinar o desvio
padrao da reprodutibilidade, σrepro.
PTCrepro =6σrepro
LSE − LIE× 100 (3.11)
Importa salientar que para calcular σrepro, foi necessario determinar a soma da raiz quadrada
da variancia associada aos inspetores, σ2reproinsp
, com a variancia associada ao instrumento,
σ2reproinstr
de acordo com a equacao (3.12). No entanto, no caso de estudo presente, apenas
foi determinada a σ2reproinsp
pois so existia uma ferramenta a ser avaliada [39]:
σrepro =√σ2reproinsp
+ σ2reproinstr
(3.12)
Para calcular a σreproinsprecorreu-se a equacao (3.13) onde foi preciso determinar a amplitude
maxima de todas as combinacoes, inspetor-instrumento, RX , e determinar o desvio padrao refe-
rente a repetibilidade das medicoes, dada pela equacao (3.15). D e uma constante dependente
do numero de inspetores ou do numero de instrumentos, dependendo do desvio padrao que se
quer calcular.
σreproinsp=
√(DRX)2 −
σ2rep
rn(3.13)
RX = Xmax −Xmin (3.14)
σrepe =1
d2R (3.15)
Neste caso apenas existe reprodutibilidade associada aos inspetores e a um instrumento, se exis-
tisse pelo menos mais um instrumento era necessario ter em conta a combinacao de inspetor-
instrumento e calcular a variancia dessas mesmas combinacoes. Para finalizar o calculo da
PTCR&R apenas falta referir a equacao (3.16) que calcula a PTCrepe.
PTCrepe =6σrepe
LSE − LIE× 100 (3.16)
Uma vez calculado PTCR&R, importa quantificar a contribuicao de cada uma das fontes de
variacao do sistema de medicao. Para tal, e fundamental calcular a percentagem da tolerancia
consumida pelo sistema, PTCS , dada pela equacao (3.17),
PTCS =6V T
LSE − LIE× 100 (3.17)
50
assumindo que as fontes de Variacao Total (VT) no sistema de medicao sao a repetibilidade, a
reprodutibilidade (das pessoas e/ou instrumentos) e os itens (furos medidos). Desta forma a VT
e dada por:
V T =√σ2repe + σ2
reproinsp+ σ2
P (3.18)
onde σP representa a variacao nos itens, ou seja, a variacao entre os 8 furos padrao medidos.
Desta forma foi necessario calcular σP recorrendo a equacao (3.19), onde RP representa a am-
plitude entre a maior e a menor media das medicoes em cada um dos furos, sendo P uma cons-
tante dependente de n. Isto significa que a media do furo 1, tal como para todos os furos, foi
determinada com todas as medicoes realizadas nesse furo e pelas duas combinacoes inspetor-
instrumento. [43]
σP =
√(PRP )2 −
σ2repe
r(k)(3.19)
Consequentemente foi determinada a contribuicao de cada fonte de variacao do sistema de
medicao, pelas seguintes equacoes [43]:
• Percentagem da contribuicao da repetibilidade:
%σrepe =
(σrepeV T
)2
× 100 (3.20)
• Percentagem da contribuicao da reprodutibilidade:
%σrepro =
(σreproV T
)2
× 100 (3.21)
• Percentagem da contribuicao da repetibilidade e reprodutibilidade:
%R&R =
(∆
V T
)2
× 100 (3.22)
• Percentagem da contribuicao da variacao dos itens:
%σP =
(σPV T
)2
× 100 (3.23)
De acordo com os requisitos do cliente presentes no PPAP deste programa, assim como a meto-
dologia Six Sigma o sistema de medicao R&R deve ser inferior a 10% para que possa ser usado
num estudo de capabilidade do processo, como a tabela (3.1) apresenta [61].
Tabela 3.1: Avaliacao do resultado do estudo R&R, cortesia OGMA
Valor da PTCR&R Decisao
Menor ou igual a 10% AceitavelMaior que 10% e menor que 30% Marginal
Maior ou igual a 30% Inaceitavel
51
Para finalizar o estudo da precisao e necessario calcular a resolucao do sistema atraves do NCD,
dado pela equacao (3.24), onde NCD ≥ 5 para garantir que o sistema distingue as diferen-
tes caraterısticas associadas as medicoes [43]. Os resultados deste estudo estao presentes na
seccao (4.4.2).
NCD = 1.41σP∆
(3.24)
2. Amostra
As cartas de controlo de variaveisX/S na pratica sao usadas para controlar a media e a dispersao
da variavel em questao. Com o controlo da media monitoriza-se o comportamento do processo
relativamente ao valor nominal (central) da especificacao. Com o controlo do σ ou R monitoriza-se
o comportamento do processo, relativo a dispersao dos valores em torno do valor nominal [39].
Para implementar as cartas de controlo de variaveis foram tidos em conta varios fatores como [39]:
• dimensao da amostra: a dimensao da amostra determina a eficiencia e a eficacia da carta
utilizada. Num estudo inicial do processo, as amostras devem ser constituıdas por 5 pecas
produzidas consecutivamente. Neste caso nao se ira construir dois paineis, mas sim registar
pelo menos 5 furos seguidos com as mesmas caraterısticas. Isto significa, que as unidades
dentro de uma amostra serao todas produzidas sob condicoes de producao muito seme-
lhantes durante um intervalo de tempo reduzido, onde apenas estao refletidas as causas
comuns de variacao, tal como e esperado. A escolha de amostras de dimensao 5 e a mais
comum, porque com um n = 5 e um total de m = 25 grupos, assegura-se de forma geral a
normalidade da distribuicao das medicoes.
• frequencia de recolha: a definicao da frequencia de recolha das amostras tem como obje-
tivo facilitar a detecao de mudancas no processo com o decorrer do tempo. Por conseguinte,
as amostras devem ser recolhidas com a frequencia adequada e na altura certa para que se
possam detetar eventuais mudancas no comportamento do processo. Num estudo inicial a
frequencia deve ser elevada e so a medida que o processo apresenta uma maior estabilidade
deve ser reduzida.
• numero de amostras: o numero de amostras a recolher deve satisfazer dois criterios: pri-
meiro deve ser suficiente para assegurar que as fontes principais de variacao tem oportuni-
dade de aparecer, e segundo, deve permitir boas estimativas sobre a localizacao e dispersao
do processo. Do ponto de vista estatıstico, 20 ou mais grupos, contendo um total de N = 100
leituras individuais dao um teste viavel de estabilidade.
• normalidade: construıram-se histogramas em todas as cartas de controlo de controlo de
forma a verificar o comportamento da amostra. Nem sempre se verificou que as populacoes
com uma amostra N = 125, em cada carta, seguiam uma distribuicao Normal. Contudo,
como a carta de variaveis selecionada foi a carta X, pode afirmar-se, pelo Teorema do Limite
Central (TLC), que independentemente da distribuicao populacional, as medias da amostra
tendem a ser normalmente distribuıdas, como a equacao (3.25) apresenta. Sabe-se que
52
mesmo para tamanhos de amostra pequenos, se a distribuicao da populacao nao for extre-
mamente nao-normal, assume-se que µ e σ2 seguem uma distribuicao Gaussiana. Esta e a
razao pela qual os metodos estatısticos baseados na X sao conhecidos por serem robustos
em relacao a suposicao de normalidade para a populacao. Ou seja, se o metodo se basear
em X e for necessario supor que segue uma distribuicao Normal, entao as conclusoes dessa
analise mantem-se, mesmo que a distribuicao nao seja completamente Normal [43].
Xnn→∞−−−−→ Normal
(µ,σ2
n
)(3.25)
3. Limites de Controlo
Da mesma forma que as cartas de atributos, tambem para as cartas de variaveis foram desenvol-
vidas em folhas de calculo em Excel.
Os inputs para o preenchimento destas cartas sao: o part number, as medicoes, o conjunto de
fixacao e os Limite de Controlo Especıfico (LCE), sendo as cartas preenchidas automaticamente
a cada amostra de N = 125 medicoes, que perfazem m = 25 grupos de n = 5 registos. Para
desenvolver esses calculos recorreu-se as equacoes associadas as cartas de variaveis para de-
terminar os seus outputs: limites de controlo, X, S e ındices de capabilidade do processo. Os
limites de controlo relativos a media, LSCX/LICX determinaram-se atraves da equacao (3.26),
LSCX/LICX = X ±A3S (3.26)
onde X e a media das medias dos valores medidos em cada subgrupo e A3 e uma constante
calculada atraves da equacao (3.27), dependente de outra constante c4, dada pela equacao (3.28)
que varia consoante o numero da amostra n.
A3 =3
c4√n
(3.27)
c4 '4n− 4
4n− 3(3.28)
Para determinar os limites de controlo relativos ao desvio padrao, S, dado pela equacao (3.29),
recorreram-se as equacoes (3.30) e (3.31),
SX =
√∑X2
i − nX2
n− 1(3.29)
LSCSX= B3SX (3.30)
LICSX= B4SX (3.31)
onde SX e a media do desvio padrao de cada subgrupo e B3 e B4 sao constantes dependentes
53
do numero da amostra, n, calculadas atraves das equacoes (3.32) e (3.33).
B3 = 1−
√1− c24c4
(3.32)
B4 = 1 +
√1 + c24c4
(3.33)
Apesar do controlo estatıstico de processo numa fase inicial ser mais moroso, porque e necessario
encontrar quantidades para o numero de amostras, limites de controlo, entre outras caraterısticas fun-
damentais ao processo, esta pratica Six Sigma e uma mais valia para todas as industrias, uma vez que
calcula a variabilidade de NC conformidades ao longo do processo. Com esta informacao, a empresa
tem a possibilidade de identificar as origens das NC existentes, de forma a eliminar a origem dessas
mesmas anomalias. Caso a capabilidade do processo seja alta e o processo esteja todo controlado,
entao os recursos alocados naquele processo podem ser divergidos, pois a frequencia ou amostra de
controlo podera ser reduzida, nao sendo necessaria a mesma quantidade de recursos. No caso de
estudo, como se esta perante uma industria aeronautica onde a inspecao e controlo deve ser a 100%,
se se conseguir comprovar que o processo esta controlado e a sua capabilidade vai alem do Six Sigma,
isto e, se for 7σ que corresponde a um processo ter 0.0019 defeitos por milhao de oportunidades, e um
resultado que permite satisfazer os requisitos da maioria das entidades reguladoras de aviacao, uma
vez que o risco de acidente devido a um defeito e inferior a 1x10−7 [62]. Desta forma, o controlo ja nao
teria de ser realizado a 100%, aumentando assim a eficacia e eficiencia dos processos.
Neste capıtulo foram referidas as metodologias escolhidas para contribuir para o objetivo de diminui-
cao e identificacao de NC. De acordo com o DMAIC concluir-se o que foi descrito neste capıtulo, assim
como o que ira ser descrito no proximo. Atraves da figura (3.16) sao esquematizados os tres processos
fundamentais implementados e discutidos no presente projeto, estando representadas a cinzento as
fases do ciclo ainda nao realizadas. Desta forma, verifica-se que o trabalho normalizado foi a pratica
desenvolvida ao longo da 5º aeronave, com as medicoes e acompanhamento das inspecoes, mais
tarde analisadas e resumidas em instrucoes de inspecao. Com base na analise dos dados recolhidos e
apos ter implementado a pratica de procedimentos de inspecao na linha de montagem, foi necessario
recolher as sugestoes da equipa e melhorar esses procedimentos, tendo sido realizado um ciclo de
DMAIC para a melhoria. Apos esse ciclo as instrucoes de trabalho foram utilizadas na 6ª aeronave.
Quanto a identificacao de NC e o proprio CEP, apenas o Definir e o Medir sao referidos neste capıtulo.
Foi delineado um plano para identificacao de NC, com base na construcao de matrizes de localizacao,
assim como o registo das mesmas na plataforma digital, sendo tambem referidas as medicoes realiza-
das por painel. Quanto ao CEP foram abordadas as fases necessarias para que se possa implementar
um controlo estatıstico, desde o MSA a criacao de cartas de controlo apropriadas.
54
Figura 3.16: Fases do ciclo DMAIC abordadas no capıtulo 3
55
Capıtulo 4
Resultados
Neste capıtulo sao apresentados os resultados obtidos com o desenvolvimento do presente projeto,
assim como sao sugeridas melhorias para implementar antes da proxima iteracao. Enquanto no desen-
volvimento de instrucoes de trabalho obtiveram-se resultados qualitativos, ao nıvel da identificacao de
NC com prevencao das mesmas, o sistema implementado de identificacao de RACs Menores e CEP
obteve resultados quantitativos, na medida em que foram criadas ferramentas para conseguir quanti-
ficar NC e avaliar a qualidade e capabilidade do processo. Embora nao se possa afirmar que tenha
havido uma melhoria entre as aeronaves produzidas, pois apenas foram registadas medicoes de uma
aeronave.
4.1 Instrucoes de Trabalho
Como foi referido na seccao (3.2.2), as instrucoes de trabalho foram sofrendo alteracoes durante o
trabalho desenvolvido. Estas revelaram-se bastante uteis quando inspetores de outros programas au-
xiliaram as inspecoes deste programa. Nao so a aprendizagem pelos novos inspetores foi mais rapida,
como tambem o proprio operador, em caso de duvida, pode consultar as instrucoes de trabalho presen-
tes na linha de producao. Desta forma, mesmo que o operador ja tenha cometido uma NC, este pode
agora corrigi-la, se possıvel (consultando as instrucoes de trabalho desenvolvidas e implementadas) ou
chamar o inspetor de servico para que ele possa anotar a ocorrencia. Deste modo, todo o tempo do
fluxo de tratamento de NC e reduzido, contribuindo para uma filosofia Just-in-Time 1 ou mesmo para
uma atividade de auto qualidade, evidenciando as praticas do LSS.
Como Geff Schuler referiu, as mudancas tem de se ir incrementando lentamente, para que se possa
entender o impacto da mudanca nos funcionarios e aprender com estes resultados [33]. De acordo com
este pensamento, o objetivo e ir incutindo ao operador um espırito de auto qualidade na producao para
que no futuro, a inspecao se aproxime de uma validacao ao trabalho da producao, diminuindo os tempos
de inspecao, os RACs Menores e, possivelmente, os RACs Maiores, delegando mais responsabilidade
1assegura fluxos de trabalho suaves, contınuos e otimizados, com tempos de ciclo de trabalho planeados e medidos cui-dadosamente e movimentos de produtos de acordo com a procura, reduzem custos com desperdıcios de tempo, materiais ecapacidade [63].
56
a producao.
Seguindo o conceito de Zero Defeitos, nas instrucoes de trabalho relativas a pintura e as massas
vedantes foi necessario perceber como estas deviam ser aplicadas, para posteriormente serem criadas
instrucoes de trabalho que contivessem essa informacao, de forma a que os operadores soubessem
exatamente o que e pretendido. Neste sentido, evidencia-se o objetivo de fazer bem ”a primeira”. A
aplicacao das instrucoes de trabalho relativas a pintura deram origem a uma grande melhoria nas
correcoes realizadas, assim como a aplicacao das instrucoes de trabalho para as massas vedantes,
mencionadas na seccao (3.2.2). Apesar de existir uma seccao responsavel para a pintura e outra para a
aplicacao de massas vedantes, as instrucoes de trabalho entre programas podem ser diferentes, sendo
necessario informar os operadores destas diferencas. Como neste programa so as duas primeiras
aeronaves produzidas precisaram de ser pintadas, os operadores nao estavam familiarizados com este
programa.
Ainda durante a montagem da 6ª aeronave, foi verificada uma diminuicao de NC devido a pintura,
pois a introducao das instrucoes de trabalho levou a compreensao e retificacao das anomalias cometi-
das. Como exemplo, e ilustrada uma NC, na figura (4.1), devido a selecao errada da cor da tinta, pois
o colar deve ser pintado da mesma cor da superfıcie em que este se encontra instalado (colar verde e
painel cinzento). Tambem na figura (4.1) e assinalado o que e efetivamente um cepo e um colar, para
ser mais facil de interpretar os conteudos apresentados. E de realcar que os operadores por vezes
pintavam os cepos em vez do colar, acabando por nao cumprir o objetivo de proteger a parte exposta
do colar resultante do aperto, como esta identificado a tracejado vermelho [64].
Figura 4.1: Imagens retiradas das instrucoes de trabalho de pintura que exemplificam o que e supostopintar, cortesia OGMA
Com o acompanhamento das inspecoes foram sendo anotados tempos de inspecao, instrumentos
de medicao necessarios para cada inspecao e o que se tinha de inspecionar exatamente em cada
fase. Apos esta recolha de dados foi elaborada uma lista que contempla o codigo da fase de inspecao,
o numero da OF, part number, o que inspecionar, as instrucoes de trabalho associadas a fase da
inspecao, o tempo registado na producao da ultima aeronave e os instrumentos de medicao referidos
anteriormente, como se pode verificar atraves de um excerto da lista no anexo (A.1). Desta forma,
quando o inspetor inicia a inspecao na linha de producao, ja reuniu todos os instrumentos e informacao
necessarios para a realizacao da mesma. Apos a recolha de tempos de inspecao foi mais facil passar a
informacao a chefia da necessidade de recrutar novos inspetores e comprar novos equipamentos, pois
passaram a existir dados concretos que fundamentavam o investimento.
Tambem foram sugeridos novos instrumentos e modificacoes de organizacao para melhorar a eficien-
57
cia e eficacia da inspecao. Como a propria metodologia do Kaizen sugere, reutilizar ferramentas e inovar
ao menor custo possıvel [20]:
• Fabricar galgas para altura e diametro mınimo dos cepos dos rebites: ja e utilizada a galga para
verificar se o colar e cepo dos pinos se encontram corretamente instalados, como a figura (4.2(a))
apresenta. Seguindo a mesma logica foi proposto fabricar galgas com as dimensoes mınimas
exigidas, quer de diametro quer de altura de cepos de rebites, uma vez que nao existe uma di-
mensao maxima exigida. Deste modo, o paquımetro da figura (4.2(b)), passa a ser substituıdo
por uma dessas galgas esquematizadas na figura (4.2(c)), reduzindo o tempo de inspecao destas
caraterısticas. Basicamente a galga permite verificar se o requisito de diametro mınimo e cum-
prido, como esta ilustrado na figura (4.2(c)). O cepo tem de se encontrar justo a abertura da galga
(galga do meio) ou simplesmente apenas entrar uma parte do cepo (galga da direita). Caso o
diametro seja inferior, existem folgas entre o cepo e a galga, assinalado na figura (4.2(c)) com um
X. Com esta implementacao nao so o tempo de medicao diminuıa, como tambem seria mais facil
de incutir esta verificacao a producao, sendo semelhante a um ”passa nao-passa”.
(a) Galga existente
(medicao de cepos
pinos)
(b) Medicao atual (c) Proposta de nova galga
Figura 4.2: Proposta de galga que substitui o paquımetro e baseada na galga ja existente para pinos
• Criar ”passa nao-passa” para todos os diametros dos furos: apenas existem ”passa nao-passa” na
linha de producao para um determinado tipo de rebite e diametro do furo associado. Uma vez que
o CEP ira fazer parte da rotina dos operadores foi necessario certificar que existia forma de reali-
zar todas essas medicoes, averiguando todos os instrumentos presentes na linha e em armazem.
Foi sugerido que se modificassem os instrumentos inutilizados e se adaptassem as necessidades
emergentes. Consequentemente, foi enviada uma lista com as tolerancias necessarias e os ins-
trumentos passıveis de sofrer modificacoes, para que futuramente se consigam verificar todos os
furos durante a montagem da fuselagem. Note-se que o processo de alteracao de ferramentas de
medicao e exigente e demorado. Sendo este um instrumento com uma dureza muito elevada, foi
necessario verificar se existiam instrumentos apropriados na empresa para efetuar esta alteracao.
• Marcacao Visual de stringers e frames: apesar de ja ser efetuada uma marcacao destes ele-
mentos quando entram no hangar a marcacao nem sempre e bem visıvel, chegando mesmo
a descolarem-se algumas fitas. Como toda a montagem, inspecao ou qualquer tipo de analise
necessita de identificar a regiao do painel associado, ter uma identificacao legıvel e no local ade-
58
quado e uma estrategia simples e pratica de aplicar. Propos-se a criacao de marcadores devida-
mente identificados e plastificados para serem afixados em todos os elementos do produto, quer
no interior quer no exterior do painel. Esta recomendacao vai de encontro com a pratica dos 5S,
onde a organizacao visual faz a diferenca, com a diminuicao do tempo necessario para identificar
o pretendido [23]. Consequentemente, podera reduzir NC cometidas devido a instalacoes em
posicoes incorretas.
4.2 Medicao Geometric Dimensions and Tolerance
4.2.1 Analise de Custos de Equipamentos para Medicao GD&T
Como foi referido no capıtulo anterior, a medicao GD&T e uma nova exigencia do cliente, o que
exigiu a subcontratacao de servicos para a realizacao das medicoes. Devido aos elevados custos asso-
ciados a estes servicos, foi conveniente avaliar outras alternativas, como calcular o custo associado ao
investimento de um novo software e hardware que satisfizesse as necessidades do cliente. De acordo
com a pesquisa realizada e com os orcamentos que a empresa ja tinha em sua posse, foi possıvel
estimar um custo do investimento inicial, assim como estimar a quantidade de aeronaves que teriam
de ser produzidas anualmente e ao fim de quantos anos, o investimento ficaria liquidado. Em contra-
partida foram tambem avaliados os custos associados a subcontratacao de servicos, sendo que neste
caso nao foi considerado o custo de manutencao do hardware, formacao dos operadores e licencas de
software. Os valores apresentados pelas empresas subcontratadas foram tidos como referencia para
estimar o custo individual de medicao de cada painel, assim como o relatorio dessa mesma medicao.
Consequentemente, atribuiu-se um valor de referencia a cada painel e respetivo relatorio, sendo que
alguns valores sao reais e outros sao estimados dos reais, considerando as diferentes complexidades
e dimensoes dos paineis. Note-se, que a medicao GD&T abrange todos os produtos produzidos na
OGMA para o KC390, tendo sido tambem considerado o custo de medicao do sponson, elevator e
main landing gear door.
O produto tem de ser sempre medido em todos os shipsets e estaleiros de dois em dois anos, exceto
se ocorrer algum imprevisto que possa ter interferencia na montagem do produto, que tera de ser me-
dido novamente. Portanto, os custos fixos considerados foram os custos relativos a medicao e relatorio
do produto, assim como a manutencao do proprio equipamento. Os custos variaveis abrangeram os
relatorios e medicoes relativamente aos estaleiros e a formacao de dois tecnicos a cada dois anos.
Importa salientar que este estudo foi realizado no fim da quinta aeronave, em Setembro de 2016,
considerando que o investimento era realizado nesse mesmo ano, embora o equipamento so fosse
utilizado no ano 2017. O investimento inicial considerado foi de 237,663C2, considerando uma taxa
de custo de oportunidade de capital, t, de 6% ao ano a [65], onde a representa o numero de anos,
conseguia-se obter um retorno de 65,394C, em 2018, ou de 365,643C em 2018, considerando, res-
petivamente, a producao de 2 ou 3 aeronaves por ano. Na figura (4.3) estao representados os custos
2valor retirado do orcamento com o preco versus os servicos e produtos associados, mais baixo
59
operacionais, ∆Cop, ao longo de tres anos, considerando os custos dados pela equacao (4.1) [66],
onde Copeq sao os custos associados ao investimento e manutencao do equipamento a cada dois anos,
e Copsub, representa os custos operacionais associados a subcontratacao dos servicos. O anexo (A.5)
apresenta com mais detalhe os custos associados a cada variante ao longo dos anos. Note-se que este
estudo apenas teve em atencao uma medicao e um relatorio para cada estaleiro e produto, ou seja, e
uma analise idealista, onde foi considerado o melhor cenario possıvel. Tambem existe um ganho de au-
tonomia, conhecimento, planeamento e prontidao no atendimento necessario as inspecoes. Para alem
do programa KC390, este equipamento pode ainda ser utilizado nos restantes produtos e programas.
∆Cop =Copeq
− Copsub
(1 + t)a(4.1)
Figura 4.3: Analise de investimento de equipamentos para medicao GD&T
4.2.2 Analise das Medicoes
Apos as medicoes da 5ª aeronave foram analisados os relatorios que apresentavam valores fora de
tolerancia, nao sendo conclusiva a origem de tais desvios. Para compreender eventuais desvios que
pudessem estar presentes na producao da aeronave seguinte, foram criados documentos com intuito
de registar dados de possıveis causas, como: as folgas entre o produto e o estaleiro e o galgueamento
do contorno dos paineis em tres fases de producao.
Durante o fabrico da 6ª aeronave foram tidos em consideracao todos estes documentos e registados
os respetivos valores. Uma das vantagens destes registos ao longo do processo foi a verificacao de
desvios de posicao, sendo atempadamente corrigidos, contribuindo para uma melhoria do processo.
Apresenta-se um exemplo dos desvios das frames no painel 24000 em ambos os prototipos (5 e 6)
na figura (4.4). A figura (4.4(a)) apresenta os desvios da parte superior de tres frames do prototipo 5,
enquanto a figura (4.4(b)) contem os desvios das mesmas frames mas no prototipo 6. O fato de duas
frames terem passado a ser identificadas pela cor verde, significa que ja estao dentro de tolerancia, no
entanto a terceira frame quase duplicou o seu desvio. Embora o relatorio registe esta NC, existe uma
justificacao para a origem deste desvio, ilustrada na figura (4.5(b)). Como os elementos de fixacao ja
estavam instalados antes da realizacao da medicao, nao houve possibilidade da skin do painel estar
completamente encostada a cercea, como e suposto, incrementando um desvio no resultado desta
60
mesma frame. Situacoes destas ja tinham ocorrido com a 5ª aeronave, tendo sido feita referencia as
mesmas, na OF e nas instrucoes de trabalho, de forma a evitar ocorrencias semelhantes na montagem
das proximas aeronaves. Sempre que os elementos de fixacao possam influenciar a posicao do painel
relativa ao estaleiro, estes so devem ser afixados apos a medicao. E de extrema importancia que todas
as areas sigam a risca o que esta projetado e delineado nas suas atividades, para que seja possıvel
melhorar continuamente e incrementar qualidade ao sistema.
(a) Relatorio do painel 24000 prototipo 5 (b) Relatorio do painel 24000 prototipo 6
Figura 4.4: Excertos dos relatorios das medicoes GD&T do painel 24000, cortesia OGMA
(a) Pinos instalados naopermitem que a skin en-conste na cercea
(b) Folga entre a cercea ea skin
(c) Frame nao esta en-constada ao batente
Figura 4.5: Folgas que estao associadas a origem NC nas medicoes GD&T, cortesia OGMA
Toda a informacao de galgueamentos, folgas e relatorios das duas aeronaves foi recolhida, analisada
e posteriormente identificaram-se possıveis origens destas NC, como:
• desalinhamento do estaleiro: foram verificados casos em que o proprio estaleiro nao estava a
cumprir com a sua funcionalidade, ou seja, apresentava uma folga relativamente a uma peca, nao
exercendo forca sobre a mesma. Esta folga e visıvel na figura (4.5(c));
• folga entre cerceas e skin: devido a instalacao de pecas e/ou elementos de fixacao e ausencia de
pecas noutros locais, a skin nao e encostada na totalidade a cercea do estaleiro, o que podera
originar desvios em alguns pontos medidos;
61
• pecas nao montadas no produto: existem pecas fundamentais no painel, pois estas garantem que
todas as tensoes estao distribuıdas de forma uniforme. Estabelecer um novo planeamento com
os fornecedores, de forma a que as pecas sejam entregues dentro dos prazos estabelecidos;
• temperatura ambiente: o software de medicao teve em conta a temperatura e material do produto
aquando as medicoes. De fato, os valores do contorno de todos os paineis estavam dentro de
tolerancia. No entanto, sendo a diferenca de temperaturas entre medicoes de 8ºC, pode provocar
oscilacoes no comportamento do produto com o estaleiro e vice-versa, sendo necessario avaliar
este comportamento e garantir que estas alteracoes climatericas nao tem qualquer influencia em
nenhuma fase de producao ou medicao;
• desvio dos datums3: embora existam desvios em frames ou stringers, estas podem estar efeti-
vamente dentro de tolerancia, isto e, podem estar posicionadas de forma correta mas como tem
um datum de referencia desviado, esse desvio e propagado por todos os pontos que dependam
desse mesmo datum.
Durante as medicoes da 6ª aeronave fez-se uma analise medindo pontos ao longo de varias frames
para compreender o comportamento das deformacoes. Verificou-se que as frames tinham uma forma
helicoidal aquando as medicoes. Como as frames sao medidas pelo fornecedor e se encontravam to-
das dentro de tolerancia, uma das hipoteses que pode estar na causa deste desvio e a forma como
a GEMCOR crava as frames. Os rebites eram cravados de um extremo ao outro da frame de forma
contınua, adicionando tensoes residuais a cada cravacao, podendo originar uma deformacao com a
desigualdade de tensoes acumuladas. Consequentemente foi sugerido que o programa de cravacao
fosse revisto para que a cravacao comecasse no centro da frame e fosse adicionando rebites do cen-
tro para cada uma das extremidades da frame, de forma alternada. Com esta sequencia de cravacao
as tensoes residuais estariam a ser continuamente equilibradas, nao provocando deformacoes no ma-
terial. Outra pratica aplicada para solucionar os desvios das frames durante as medicoes de ambas
as aeronaves foi a medicao da forca, atraves de um dinamometro, que se teria de aplicar nas frames
durante o acoplamento total dos paineis, para que estas nao estivessem fora de tolerancia e fossem
montadas sem recorrer a calcos. Esta solucao esteve sempre presente, tendo sido adicionada nas
instrucoes de trabalho de medicao GD&T. Por fim, verificou-se reducao destas NC entre a aeronave 5
e 6, uma vez que foram emitidas 22 notas CD pelo cliente na 5ª aeronave e 5 na 6ª aeronave, uma
reducao substancial.
4.3 RACs Menores
Foram registadas NC de 7 paineis e em 3 fases de inspecao, perfazendo um total de 1366 RACs
Menores e 2880 NC registadas durante a montagem da 6ª aeronave. Com os registos de RACs Meno-
res de todos os paineis foi construıdo um histograma com a divisao de naturezas de defeito, como se
3e um plano, um eixo ou um ponto de localizacao teoricamente exatos que sao referenciados em GD&T ou tolerancias dimen-sionais [67].
62
pode consultar no anexo (B.1). Atraves do histograma selecionaram-se as 7 naturezas predominantes
para posteriormente serem analisadas com mais detalhe. A figura (4.6(a)) contempla as 7 naturezas
com maior ocorrencia, assim como a sua distribuicao percentual do total de 1351 RACs Menores. E de
salientar que a natureza de defeitos relativa a pintura e massas vedantes esta subvalorizada, pois nao
foram registados RACs Menores nas inspecoes apos estas fases de operacao.
Constata-se atraves da figura (4.6(a)) que os riscos, cravacao incorreta e elementos de ligacao
danificados representam cerca de 87% dos RACs Menores registados nas 7 naturezas predominantes,
sendo necessario investigar em que fase e que estas ocorrem e com que frequencia. De forma a
ser mais intuitivo analisar as varias naturezas foram atribuıdas sempre as mesmas cores em todas as
analises. Ainda sem particularizar as naturezas pelos respetivos paineis, foi feita uma divisao apenas
entre NC realizadas antes da GEMCOR (todas as NC cometidas nas fases de inspecao ate aquele
momento) e imediatamente apos a GEMCOR. Sabendo que este e um novo equipamento e que esta
em processo de reajuste e certificacao, importa analisar todas estas ocorrencias. Esta primeira analise
tem o intuito de verificar quais as naturezas que ocorrem com mais frequencia, sem se poder comparar
efetivamente, o numero total de NC antes e apos a GEMCOR. A comparacao nao pode ser efetuada
porque so um dos quatro paineis, 19000, teve registos antes da GEMCOR, nao sendo correto fazer tal
comparacao.
Particularizando as 7 naturezas predominantes, os 4 paineis que foram a GEMCOR (1062 RACs
Menores) e as fases antes e apos a GEMCOR, (122 e 940 RACs Menores, respetivamente), foram
construıdos os graficos apresentados nas figuras (4.6(b)) e (4.6(c)). Analisando estes graficos verifica-
se que a percentagem de naturezas e semelhante em ambas as fases de inspecao. Sendo necessario
analisar a distribuicao de natureza de defeitos em cada painel e em cada estacao registada.
Os registos dos paineis pequenos (23300, 24300 e 26000) foram realizados na inspecao intermedia
e na inspecao final (apos pintura). Na inspecao intermedia verificou-se que a cravacao foi a NC mais
ocorrente, seguido dos elementos de ligacao. O painel 26000 destacou-se pelo elevado numero de
RACs Menores na cravacao, pois este painel contem uma frame com muitos elementos de fixacao,
comparativamente aos outros dois paineis. A inspecao final destes tres paineis destacou a massa
vedante em falta, como natureza de defeito predominante, seguido dos riscos e cravacao incorreta.
Uma vez que esta fase de inspecao so foi analisada nestes paineis pequenos, e normal que esta NC
nao se tenha revelado nas naturezas principais de todos os paineis.
Analisando os restantes paineis e fases de inspecao, as 3 principais naturezas mantem-se, riscos,
cravacao incorreta e elementos de ligacao danificados, variando apenas a natureza predominante. Com
este resultado constata-se que o numero de riscos e igual quer o trabalho seja automatizado ou manual,
sendo necessario mais uma vez corrigir parametros na GEMCOR, como por exemplo direcionar melhor
o tubo de aspiracao de resıduos apos a furacao ou simplesmente aumentar a sua potencia.
Como cada RAC Menor contem a informacao da localizacao da NC foi possıvel avaliar as localizacoes
das mesmas antes e apos a GEMCOR no interior do painel 19000, como se apresenta no anexo (B.2).
Esse mesmo anexo apresenta as localizacoes das NC efetuadas antes de ir para a GEMCOR. Uma
vez que o unico trabalho antes do painel ir a rebitadora automatica e a cravacao inferior das frames
63
(a) 7 naturezas de defeito mais comuns em todos os paineis
(b) Antes da GEMCOR, painel 19000 (c) Apos a GEMCOR, paineis (23600,19000, 21000 e 25000)
Figura 4.6: Distribuicao percentual das 7 naturezas de defeito mais comuns
assinaladas, e normal que os desvios so ocorram nessa zona, destacando-se os desvios da cravacao.
Por outro lado, tambem apresenta outra figura com NC distintas ao longo do painel, mas com algumas
concentracoes da mesma natureza numa determinada zona, sendo necessario analisar o porque des-
tas zonas e fazer uma mesma analise na proxima aeronave para ver se as zonas e as naturezas de
defeito se mantiveram. Ocorreram alguns erros durante a cravacao automatica, como elementos de
fixacao que apenas foram posicionados e nao cravados, ou mesmo cepos e cabecas de elementos de
ligacao mal deformados, no entanto, esses problemas foram identificados e corrigidos. Devido a geome-
tria que a zona da janela apresenta foi justificada a concentracao de elementos de fixacao danificados
nessa zona, tendo sido acordado que na proxima aeronave essa area iria ser cravada manualmente.
Todas as outras concentracoes de NC tem origem desconhecida.
Com os resultados apresentados e o acompanhamento e registo das NC, varias sugestoes de me-
lhoria foram surgindo. Verificou-se que a natureza de defeitos, riscos e marcas so faz sentido ser
registada na ultima fase de inspecao, pois a criacao de riscos durante as montagens e difıcil de evitar,
ou porque caem ferramentas, ou pela movimentacao do produto, os motivos sao diversos. Desde que
os riscos nao sejam profundos, nao faz sentido estar sempre a registar, pois o risco registado na pri-
64
meira fase, pode estar beneficiado na segunda fase, no entanto ainda nao teve alodine nem o primario,
sendo registado na mesma como RAC Menor mas com outra natureza atribuıda. Este procedimento
criou insatisfacao por parte da producao pela constante marcacao de uma mesma NC, ficando deline-
ado que os riscos e marcas so irao ser registados em formato digital na inspecao final. Mais uma vez
e evidenciada a importancia de um controlo num processo de cravacao, para identificacao de causas
que possam estar na origem destes problemas.
O processo de registo de NC e moroso e sao inumeras as anomalias presentes num painel, como
se pode observar na figura (4.7). O tablet, mesmo sendo melhor que os anteriores e pesado para estar
continuamente sobre um braco. Tambem a propria listagem de natureza de defeitos que aparece na
interface e muito extensa, nao sendo necessaria para todos os programas, acrescentando tempo ao
processo de registo. Com o seguimento deste projeto foram feitas algumas sugestoes no processo de
inspecao e registos de NC, tais como:
• lista de naturezas de defeito ser mais reduzida na plataforma;
• conseguir visualizar as NC introduzidas anteriormente, na plataforma;
• criar uma mesa de suporte para o tablet ;
• poder selecionar varias zonas do painel e de seguida selecionar a natureza comum a todas as
areas;
• aumentar a quantidade de instrumentos de medicao e comprar alguns mais sofisticados, que
permitam reduzir o tempo de medicao;
• reorganizar as fases de inspecao.
E certo que sempre que se adiciona um novo processo este ira incrementar tempo na producao
do produto, mas nao e por este motivo que e uma desvantagem, pois hoje pode aumentar o tempo e
amanha reduzir o dobro, porque foram descobertas as origens das NC. No entanto, e fundamental estar
continuamente a procura de um aumento de eficiencia deste processo, pelo menos numa fase inicial.
Desta forma, foi sugerido que se atribuıssem cores as naturezas de defeito e fossem criadas etiquetas
com as mesmas cores. Deste modo o inspetor nem teria de escrever sobre o painel, nem mesmo na
propria fita, reduzindo cerca de 15% ao tempo de inspecao. Com este metodo nao se reduz o tempo
de registo de RACs Menores mas sim todos os tempos de inspecoes da organizacao.
Caso o sistema de cores fosse introduzido na linha de producao o registo de NC tambem poderia
beneficiar, criando um programa de reconhecimento de cores e localizacao de areas numa fotografia.
Basicamente o objetivo seria criar uma aplicacao que atraves de fotografias, tiradas de uma determi-
nada forma, reconhecesse as localizacoes do painel atribuıdas nas matrizes, ao mesmo tempo que
identificava as cores associadas a cada natureza de defeito, para que pudesse ser feito automatica-
mente a associacao de localizacao e natureza de defeitos de forma pratica. Como e evidente existem
lacunas que teriam de ser analisadas com detalhe. Nao obstante, foram atribuıdos projetos na UC de
Visao Computacional (Engenharia Mecanica) onde o objetivo era verificar a viabilidade de um programa
65
reconhecer os stringers e as frames, de fotografias com geometrias e condicoes de luz distintas. Os tra-
balhos foram realizados com sucesso sendo este um tema sugerido para desenvolver numa dissertacao
de mestrado futura.
Figura 4.7: RACs Menores registados na fase, apos a GEMCOR, do painel 19000
4.4 Controlo Estatıstico de Processo
O objetivo de implementar um CEP ao processo de furacao, surgiu apos a analise das NC das
aeronaves anteriores terem revelado a furacao como a principal tipologia de defeitos reportada ao longo
dos diferentes shipsets, evidenciando a necessidade de atuar sobre o controlo do processo de furacao.
Durante as montagens da 6ª aeronave foram realizadas inumeras medicoes, a furacao e cravacao
executada pela rebitadora automatica e tambem a furacao manual. Como durante o fabrico desta
aeronave foi necessario acompanhar as inspecoes, registar RACs Menores e medir caraterısticas do
CEP, o tratamento dos dados foi realizada apos a entrega da aeronave.
4.4.1 Cartas de Controlo de Atributos
As cartas de atributo foram criadas para controlar exclusivamente o processo de furacao manual.
Apesar deste processo ser mais rapido de inspecionar tambem tem mais registos a efetuar devido a
diversidade de caraterısticas que se tem de registar. Essas caraterısticas tem de ser todas assinaladas
aquando os registos, para posteriormente poderem ser tidas em consideracao.
Foram medidos cerca de 1322 furos de dois diametros distintos, numa media de 28 medicoes por
grupo. Uma vez que foi o primeiro CEP realizado, garantiu-se que N > 50, mas nao se conseguiu
garantir np ≥ 4. Contudo, construıram-se as cartas de controlo de atributos com o objetivo de estimar
a dimensao da amostra para garantir esse mesmo requisito.
Com os registos das medicoes realizadas construıram-se duas cartas p para os dois diametros
de furos distintos, BJ5 e BJ6. Os registos e parametros calculados nas duas cartas tem resultados
semelhantes, sendo que para a carta com diametro BJ5 obteve-se um p = 0.027, um Cp = 97% e um
σ = 0.043, e para o diametro BJ6 obteve-se um p = 0.039, um Cp = 96% e um σ = 0.04, estando esta
ultima carta presente em anexo (C.2). Note-se que este Cp foi calculado a partir da equacao (4.2), uma
vez que estas cartas nao tem limites de especificacao como referencia [61].
66
Cp = 1− p (4.2)
Observando o comportamento dos registos ao longo dos grupos da carta em anexo (C.2), verifica-se
que as pontuais NC presentes, se localizam nos ultimos grupos de registo. Apesar da probabilidade de
ocorrer uma NC ser baixa, garantindo o 3σ na metodologia Six Sigma [29], as ocorrencias de anomalias
estao concentradas no fim do grafico. Ora, com este resultado nao se pode afirmar que o processo
esteja controlado, mesmo tendo um Cp elevado. Tambem com os resultados obtidos nao e possıvel
estimar o valor n para que este garanta a condicao np ≥ 4, pois as NC registadas nao sao suficientes
para estimar um valor medio da amostra a medir.
De acordo com os graficos obtidos e com os parametros calculados, sugere-se que se construam
novas cartas de controlo utilizando os limites de controlo ja calculados, para verificar se o sistema
realmente tem um Cp elevado, e se a concentracao de NC na carta BJ6 apenas foi pontual.
Ao verificar o diametro de um furo com um ”passa nao-passa” e fundamental que a medicao seja
efetuada perpendicularmente ao furo, que o instrumento entre e saıa do furo sem que este rode dentro
do furo e que a sua entrada e saıda seja suave, nao excluindo que a parte do ”nao-passa” nao pode
entrar no furo. So desta forma se garante que o furo cumpre todos as especificacoes do cliente, sem
comprometer a criacao de riscos no interior do furo, ao forcar e rodar a ferramenta a entrar e sair e
garantindo a interferencia requerida entre o furo e o elemento de ligacao. Este aspeto nem sempre foi
considerado, pois os operadores preferiam criar um furo com mais interferencia e ter a certeza que nao
excediam o diametro permitido, do que furar novamente e correr o risco de exceder o diametro exigido
e originar um RAC Maior.
E extremamente difıcil para um trabalhador escrever num papel um NOK, pois no seu pensamento
este registo significa que o seu trabalho nao foi realizado com sucesso, nao considerando que existem
outros fatores que podem estar na origem dessa imperfeicao. Com o acompanhamento das medicoes
estas situacoes foram tidas em conta e esclarecidas perante os operadores, no entanto nao se conse-
gue afirmar que todos os registos foram registados sobre as mesmas condicoes. Desta forma, sugere-
se que se anote os resultados da furacao manual na proxima aeronave, com a certeza de que todos os
furos foram avaliados da mesma forma, e ser possıvel avaliar o comportamento do processo de furacao
de uma forma mais precisa. Na realizacao das proximas medicoes e fundamental ter em consideracao:
• o registo tem de ser baseado na primeira verificacao, quer visual, quer com o ”passa nao-passa”;
• o uso de lubrificante tem de ser obrigatorio ao passar com o mandril, pois o ”passa nao-passa” tem
de entrar e sair do furo de forma suave;
• todos os furos em que o instrumento de medicao nao entre de forma suave sao considerados nao
conformes, sendo atribuıdo o numero ”1”;
• comprar mais brocas para que estas possam ser substituıdas com mais frequencia.
Na proxima medicao a frequencia com que estes registos ocorrem deve ser revista, baseando-se nos
67
novos valores de limites de controlo, na Cp e na p calculados com o programa desenvolvido. Tambem
se propoe que seja realizado um MSA para a producao para que se analise a R&R das medicoes.
4.4.2 Cartas de Controlo de Variaveis
As cartas de controlo foram criadas e validadas pelo software Minitab® versao 17, comumente
utilizado na industria para analise do CEP.
Optou-se por analisar detalhadamente um painel, neste caso o painel 25000, para garantir que
os calculos executados pelo Excel estao corretos e verificar se os conjuntos de fixacao tem alguma
influencia no diametro final do furo. Deste modo, foram medidos cerca de 800 furos com o micrometro
em 4 conjuntos de fixacao distintos mas com o mesmo diametro do furo requerido. Consequentemente
foi realizado o estudo MSA para o micrometro e inspetores responsaveis pelas medicoes.
MSA
A analise do MSA contemplou os estudos relativos a precisao e exatidao das 48 medicoes realiza-
das, como referido na seccao (1). Foi desenvolvida a interface grafica presente na figura (4.8), a qual
apresenta todas as medicoes realizadas, assim como o resultado da percentagem de tolerancia consu-
mida por cada variacao para o estudo R&R e o NCD, que garante a resolucao do sistema de medicao.
Verifica-se que o R&R e superior a 10%, nao estando conforme a metodologia Six Sigma [61]. Como a
analise de resultados foi realizada apos o termino do estagio, todo o CEP foi desenvolvido e calculado
admitindo que o sistema R&R estava de acordo com os requisitos.
Figura 4.8: Template desenvolvido para o estudo do MSA do micrometro
Para clarificar se o sistema de medicao e efetivamente correto, seria apropriado repetir as medicoes
com um maior numero de furos padrao e um aumento de medicoes em cada furo, para garantir que
68
a regra da equacao (3.7) e sobrevalorizada. Com o aumento do numero da amostra, a percentagem
de tolerancia consumida pela variacao dos itens tambem devera diminuir, caso se mantenha elevada
e importante analisar detalhadamente o que podera estar na origem da mesma. O objetivo final sera
entao atingir um sistema de R&R ≤ 10%, certificando-se que o processo cumpre a metodologia Six
Sigma.
Utilizando o metodo Crossed4 atraves do Minitab®, obtiveram-se os valores apresentados na fi-
gura (4.9), os quais validaram os calculos relativos ao R&R. Conclui-se que a implementacao do MSA
foi bem sucedida, uma vez que os valores calculados pelo Minitab® sao muito semelhantes aos calcula-
dos pelo programa desenvolvido. Nao so as percentagens de tolerancia consumida sao muito proximas,
como tambem o resultado do NCD e igual, garantindo que a resolucao do instrumento e adequada a
tais medicoes [68].
Figura 4.9: Resultados do MSA obtidos atraves do metodo Crossed recorrendo ao Minitab®
Tendo sido ja calculado o sistema de medicao relativo a precisao, falta apresentar os resultados
obtidos para o Bias e para linearidade, uma vez que a estabilidade necessita de uma referencia temporal
entre duas pecas, so podera ser calculada com as medicoes da proxima aeronave, como foi referido na
seccao (1). A figura (4.10) apresenta o grafico obtido pelo Bias de cada medicao, representados a azul,
e a vermelho esta representado o Bias associado a cada furo, sendo posteriormente criada uma reta
de regressao linear para o conjunto dos Bias de cada furo. De acordo com a figura (4.10) constata-se
que o Bias vai diminuindo a medida que o diametro do furo aumenta. Tambem se verifica que o sistema
de medicao, na maioria dos registos esta sobredimensionado (Bias positivo). A inconsistencia do Bias
entre os varios furos, indica que o sistema de medicao tambem tem problemas de linearidade.
Figura 4.10: Bias e linearidade calculados pelo programa do MSA
4quando as mesmas pecas sao medidas por cada operador multiplas vezes [48].
69
Sabendo que a linearidade e avaliada atraves do declive da reta formada pelos diferentes valores de
referencia em relacao a respetiva tendencia, quanto menor for o seu declive, melhor sera a qualidade
do sistema de medicao. Desta forma, e necessario identificar as causas para o elevado numero de Bias
e, posteriormente voltar a estudar os dois parametros.
Elaboracao Carta
Seguindo o plano de implementacao do CEP da Autoeuropa [42] esquematizado no anexo (C.1)
foram analisadas as varias etapas consecutivamente.
1. Recolha de dados
O processo de furacao foi o escolhido para ser analisado com mais detalhe, quer na validacao do
programa em Excel com o software Minitab®, quer na avaliacao da normalidade de resultados.
Apenas no painel 25000 foi feita a distincao da posicao de furos em stringers, frames e splices,
perfazendo um total de 763 furos medidos com o micrometro, visando avaliar a interferencia do
conjunto de fixacao com o proprio diametro medido.
2. Elaboracao da carta de controlo
Com as medicoes relativas aos furos do painel 25000 foram construıdas 5 cartas de controloX/S,
sendo que cada carta tem uma amostra de N = 125, m = 25 e n = 5. A figura (4.11) apresenta
a carta X relativamente a furacao medida da frame 05, sendo que a carta da figura (4.11(a))
foi a desenvolvida em Excel e a da figura (4.11(b)) foi obtida atraves do Minitab®. Comparando
as duas cartas, verifica-se que ambos registos de medicoes se comportam da mesma forma,
validado assim os calculos relativos a carta X. De acordo com todos os padroes referidos na
seccao (2.11) que sugerem que o processo nao esta controlado, foram identificados 3 padroes
presentes nestas cartas, assinalados a vermelho na figura (4.11(a)). Sendo que os 5 pontos
assinalados a vermelho, correspondem ao padrao da figura (2.11(f)), os tres pontos assinalados a
tracejado correspondem ao padrao da figura (2.11(g)), e por ultimo, os tres pontos fora dos limites
de controlo a vermelho, correspondem ao padrao da figura (2.11(h)). Desta forma, verifica-se o
processo de furacao nao esta controlado, de acordo com a teoria do Six Sigma, sendo necessario
analisar as causas destes pontos fora de controlo.
A carta S respetiva a carta X anterior, esta presente no anexo (C.3), quer a carta desenvolvida em
Excel, quer a carta obtida atraves do Minitab®. Mais uma vez, as cartas tem o mesmo processo
desenhado, validando assim a carta S desenvolvida. Os resultados das cartas de variaveis X/S
do Excel foram comparadas com as construıdas pelo Minitab®, visando a validacao do sistema
desenvolvido.
3. Determinacao dos limites de controlo
Os limites de controlo foram calculados recorrendo as equacoes da seccao (2), assim como a X.
Todos estes parametros estao indicados nas duas cartas da figura (4.11), no entanto, como os
70
(a) Carta de variavel X desenvolvida em Excel
(b) Carta de variavel X obtida no Minitab®
Figura 4.11: Carta de variavel X que controla o processo de furacao automatica, na frame 05
valores destes parametros na carta criada estao pequenos, fez-se uma ampliacao desta seccao,
presente na figura (4.12).
Figura 4.12: Ampliacao dos LC calculados na carta X, presente na figura (4.11)
Note-se que o programa constroi automaticamente 5 cartas de variaveis seguidas, apenas sendo
necessario introduzir as medicoes e os LCE. A primeira e a segunda carta a serem construıdas
tem os mesmos limites de controlo, no entanto sao calculados os novos limites de controlo e
inseridos na terceira carta. Os LC’ sao os limites que sao utilizados como referencia na carta
seguinte. Verifica-se que os valores, independentemente do programa, sao iguais, validando
assim os outputs das cartas de variaveis.
4. Estabilidade
Como ja foi referido anteriormente, como o CEP so foi introduzindo numa aeronave, nao existem
pecas iguais para se poder avaliar a estabilidade da mesma peca, num determinado intervalo
de tempo. Desta forma, assume-se que a amostra e estavel para se poder continuar analisar a
normalidade dos dados.
71
5. Normalidade
Cada carta de controlo contempla um histograma com as respetivas frequencias das medicoes
realizadas e a representacao da funcao densidade massa da distribuicao normal. Deste modo,
verifica-se o desvio que existe entre o comportamento do processo e o comportamento do pro-
cesso seguindo uma distribuicao Normal.
O histograma desenvolvido correspondente a carta apresentada na figura (4.11(a)) e ilustrado
na figura (4.13(a)), onde e possıvel verificar que a populacao desta amostra nao segue exata-
mente uma distribuicao Normal. No entanto, de acordo com o TLC detalhado na seccao (2), se
Figura 4.13: Teste a normalidadade a amostra da carta S presente na figura (4.11(a))
uma amostra de dimensao maior verificar a equacao (3.25), pode-se afirmar que a amostra de
dimensao inferior tambem se aproxima de uma distribuicao Normal [43]. De acordo com esta
condicao testou-se a normalidade das medicoes no Minitab®, cujo o grafico resultante esta pre-
sente na figura (4.13(b)). Uma vez que a analise visual e subjetiva, recorreu-se ao o metodo
Ryan-Joiner que avalia a normalidade calculando a correlacao entre as medicoes efetuadas e o
resultado normal dessas mesmas medicoes, pois os outros metodos baseiam-se na comparacao
de distribuicoes cumulativas. Para garantir que a distribuicao e Normal a correlacao Ryan-Joiner
tem de ser proxima de 1.
Conclui-se que a distribuicao e Normal nao so pela proximidade da distribuicao das medicoes, a
azul, com a reta a vermelho, como foi referido na seccao (2), como tambem pelo resultado do
coeficiente Ryan-Joiner ser igual 0.995 ≈ 1. [48]
6. Capabilidade do Processo
Foram implementados e verificados os 4 ındices de capabilidade do processo. Apesar de numa
fase inicial os requisitos mınimos a ter em consideracao sao os relativos a capabilidade preliminar
do processo, Ppk e Pp, posteriormente, quando o controlo for realizado de uma forma contınua,
os outros dois ındices e que irao ser avaliados.
72
Com os dados relativos a carta do painel 25000, obtiveram-se os resultados presentes na fi-
gura (4.14) relativos ao programa implementado, validados atraves do anexo (C.5) onde estao
presentes os resultados obtidos atraves do Minitab®. Verifica-se que os dois ındices Ppk e Pp
sao superiores a 1.67, como requerido pela teoria presente na seccao (2.4.4), podendo tambem
concluir que praticamente toda a producao atende as especificacoes do cliente, menos de qua-
tro partes por milhao nao cumprem as especificacoes, como e referido na seccao (2.4), sendo
o processo avaliado com um valor moderado, quase alto (4.5-6) de Six Sigma. No entanto, e
necessario relembrar que o R&R nao cumpria os requisitos, estando apenas a concluir esta ca-
pabilidade com base nas medicoes e resultados obtidos das cartas. Sera necessario refazer um
MSA que cumpra as especificacoes, para comprovar se a capabilidade do processo e de fato
elevada.
Figura 4.14: Indices de capabilidade para a carta da figura (4.11(a))
Apos a criacao e validacao do programa implementado foram introduzidos todas as medicoes reali-
zadas, para se poder verificar se os conjuntos de fixacao tem influencia no processo de furacao, assim
como concluir quais os processos medidos que estao dentro dos limites de controlo.
Relativamente a influencia dos conjuntos de fixacao, verificou-se que nos 5 conjuntos de fixacao, as
stringers sao os conjuntos de fixacao com mais pontos fora de controlo. Desta forma, sera necessario
continuar a distinguir os conjuntos de fixacao e avaliar a sua evolucao nas proximas medicoes. Contudo,
apesar de existirem pontos fora dos limites de controlo, estes estao dentro dos LCE com uma margem
de 0.05mm, o que verifica que todos os furos medidos estavam conformes as especificacoes. Tambem
foram registados outros parametros para 3 elementos de fixacao distintos, em todos os paineis apos
a GEMCOR, de forma a controlar todos os parametros que definem uma cravacao conforme. Para
o elemento de fixacao, MS14218, relativamente ao desnıvel da cabeca, verificou-se que apenas no
painel 23600 os pontos excediam o LIC, encontrando-se ainda dentro de especificacoes, enquanto no
elemento de fixacao HST11 este parametro foi totalmente controlado. Ainda relativamente ao elemento
de fixacao MS14218, o parametro de altura e diametro da cabeca nao se encontram controlados, no
entanto cumprem todos os limites de especificacao. Por ultimo, ainda o mesmo elemento de fixacao,
mas com a caraterıstica relativa a profundidade do escareado, verificou-se que esta necessita de ser
revista, uma vez que o processo nao se encontra controlado e existem pontos fora dos LCE, tendo sido
criado RACs Maiores destas medicoes. Concluindo, o elemento de fixacao MS20470-E, apenas tinha
alguns pontos fora de controlo em relacao ao diametro dos cepos, permanecendo dentro de tolerancia.
E importante que apos esta analise sejam identificadas as causas destes pontos fora dos limites
de controlo e, especialmente, fora dos LCE para que se possa garantir que todas as caraterısticas dos
elementos de fixacao e a propria furacao se encontra controlada.
Neste capıtulo foram apresentados varios resultados e sugestoes de melhoria. O esquema da
73
figura (4.15) e uma continuacao do esquema da figura (3.16). A figura (4.15) contem as tres praticas
principais implementadas neste projeto. Como ja tinha sido referido no esquema da figura (3.16) o
trabalho normalizado foi uma pratica incutida atraves de instrucoes de trabalho. O ciclo DMAIC foi
completo nesta pratica, no entanto, este sofre atualizacoes sempre que seja necessario. Esta pratica
melhorou os processos, nao so de inspecao como tambem algumas fases de producao, uma vez que
os operadores ja sabiam exatamente o pretendido.
A identificacao de NC foi uma pratica incutida durante as inspecoes do produto, conseguindo ras-
treabilizar todos os RACs Menores presentes em todos os produtos, nas respetivas fase de producao.
Conclui-se que os processos que originaram o maior numero de NC foram a cravacao, a furacao e
a aplicacao de massas vedantes. Embora a identificacao de NC seja uma mais valia para a me-
lhoria contınua, o sistema de registos implementado adicionou tempo a inspecao, tendo sido suge-
rida a criacao de um sistema de controlo visual onde fosse possıvel a contabilizacao de NC. Quer a
identificacao de NC quer o CEP foram praticas que apenas foram aplicadas ate ao Melhorar do ciclo
DMAIC, uma vez que foram implementadas apenas numa aeronave. Na figura (4.15) sao apresentadas
as melhorias a realizar para cada carta de controlo. Relativamente a carta de controlo de atributos
importa criar um MSA para a producao, de forma a identificar a variabilidade do sistema de medicao.
Tambem e importante motivar os operadores para que estes colaborem neste processo e registem to-
das as NC, assim como a aquisicao de equipamentos para medir todos os diametros dos furos. Em
relacao as cartas de controlo de variaveis e necessario refazer o MSA do micrometro, aumentando
o numero de repeticoes em cada furo de modo a calcular um novo R&R. A estabilidade do processo
deve ser analisada apos o registo de novos dados, assim como a criacao de um MSA para todos os
instrumentos utilizados para medir caraterısticas, para que se possa calcular a sua variabilidade.
Figura 4.15: Esquema com as principais melhorias a realizar antes da montagem da proxima aeronave
74
Capıtulo 5
Conclusoes
Criar ferramentas e praticas para melhorar a identificacao e registo de NC ao longo das montagens
da fuselagem central do KC390, atraves de metodologias como Lean e Six Sigma, foi um dos objetivos
alcancados no desenvolvimento deste projeto.
Foram construıdas 30 instrucoes de trabalho de inspecao e 11 de medicao GD&T, com todos os re-
quisitos necessarios para cada processo, tornando os procedimentos e praticas de inspecao e medicao
mais eficientes e eficazes. Uma vez que os operadores foram consciencializados para a pratica de
trabalho normalizado, com recurso as instrucoes de trabalho desenvolvidas, foi verificada uma reducao
de NC a medida que as instrucoes de trabalho iam sendo implementadas na linha de producao.
Com o trabalho normalizado aperfeicoou-se o processo de identificacao e erradicaram-se algumas
NC. No entanto, e importante quantificar essa melhoria. Neste sentido foram criadas as matrizes de
localizacao dos paineis, para que se pudesse caraterizar a NC de acordo com a sua localizacao num
determinado painel. Estas matrizes, aliadas a plataforma digital, permitiram registar cerca de 2880
NC, tendo sido possıvel verificar que os riscos e marcas, a cravacao incorreta e elementos danificados
foram as naturezas de defeito mais frequentes, independentemente do processo ser automatizado ou
manual. Este sistema permitiu concluir a existencia de algumas areas com concentracao de NC, sendo
necessario investigar a sua origem.
Recorrendo a metodologia Lean Six Sigma incutiu-se a pratica do trabalho normalizado, a identifica-
cao de todas as NC e o CEP, sendo este uma pratica fundamental, na medida em que quantifica
a variabilidade e capabilidade do processo. Desta forma, foi desenvolvido um programa em Excel
que permite elaborar cartas de controlo de forma intuitiva, sem que a organizacao tenha de gastar no
mınimo 1,250C [69] por um software que faca o mesmo trabalho. Criaram-se ferramentas para que
o CEP fosse implementado neste programa, e fosse possıvel estender para os restantes programas
da empresa, criando dois tipos de cartas de controlo apropriadas as caraterısticas a analisar, assim
como o estudo do MSA que engloba os parametros a estudar para um determinado processo. Nao so
a empresa adquiriu o software desenvolvido para o estudo do CEP, como tambem obteve os resultados
das 4655 medicoes realizadas ao longo da 6ª aeronave produzida.
De acordo com a filosofia Kaizen, importa fazer escolhas e decisoes inteligentes com o menor custo
75
possıvel. Desta forma, foram feitas algumas sugestoes das quais o reaproveitamento de instrumentos
de medicao e a compra de equipamentos para realizar as medicoes GD&T. Atraves de uma analise
de custos que compara os custos gastos nas empresas subcontratadas para realizacao deste servico
versus o investimento deste equipamento e a sua manutencao, constatou-se que a organizacao tem
um retorno de 65,394C em 2018 ou de 365,643C em 2017, considerando, respetivamente, a producao
de 2 ou 3 aeronaves por ano.
Trabalho Futuro
Ao longo do projeto ja foram dadas algumas sugestoes de melhoria de equipamentos, resolucao
de problemas, novos metodos a implementar, no entanto serao mencionados de seguida as melhorias
mais importantes que deverao ser realizadas no futuro.
• Aquisicao de novas ferramentas: galgas para medir o diametro dos cepos, ”passa nao-passa” para
todos os diametros e fundamentalmente uma ogiva digital, pois este instrumento permite medir
o diametro e o escareado de um furo e enviar diretamente a informacao para o computador, o
que reduziria, os tempos de inspecao e medicoes do CEP, exponencialmente. Nao obstante, a
aquisicao de um micrometro digital tambem seria benefico durante as inspecoes;
• Identificacao de NC atraves de um sistema de cores: apesar de nao ter existido oportunidade
de implementar este sistema, seria uma grande melhoria em todos os programas. Nao so os
tempos de inspecao seriam reduzidos, como tambem permitiria que fosse analisada e criado uma
aplicacao que detetasse os erros atraves da diferenca de cores de uma fotografia. Ja foi realizado
o estudo pelos alunos da UC de Visao Computacional que a identificacao da zona do painel com
a matriz e possıvel. Portanto, seria necessario verificar o sistema de cores em conjunto com as
matrizes localizacao, assim como a propria funcionalidade na linha de producao;
• Criar novas cartas e MSA: seria interessante desenvolver um MSA para todos os instrumento de
medicao, para que se possa estimar a variabilidade do CEP e se este esta conforme as metodo-
logias de qualidade e os requisitos do cliente;
• Identificar as origens de NC: atraves dos resultados dos RACs Menores e das cartas de controlo,
estudar e identificar as possıveis causas para que possam ser eliminadas.
Desta forma, a melhoria contınua da qualidade no processo de montagem desta aeronave ira estar
sempre presente, tentando sempre encontrar a melhor solucao que satisfaca todas as necessidades do
cliente.
76
Bibliografia
[1] OGMA - ao servico da industria aeronautica e da inovacao desde 1918. CIP, Confederacao Em-
presarial de Portugal, Janeiro 2016.
[2] KC-390: aviao brasileiro com tecnologia portuguesa e lancado esta tarde. Expresso, Julho 2016.
[3] OGMA contribui para a apresentacao oficial do KC-390. Notıcias OGMA, Julho 2016.
[4] Manual de SPC II. DELPHI, Automotive Systems, Abril 2001. TGV-Treino e Gestao de Valencias,
Lda.
[5] L. Barcante. Qualidade Total: O Impacto Estrategico na Universidade e na Empresa. Campus
Elsevier, 1ª edicao, 1998. ISBN-85-352-0231-5.
[6] P. Saraiva et al. Testemunhos da Qualidade em Portugal. Instituto Portugues da Qualidade, 1ª
edicao, 2001. ISBN-972-763-028-6.
[7] A. Pires. Sistemas de Gestao da Qualidade, Ambiente, Seguranca, Responsabilidade, Industria,
Servicos, Administracao Publica e Educacao. 2ª edicao, 2012. ISBN-978-972-618-864-3.
[8] R. Lucas. Lectures on Economic Growth. Harvard University Press, 2002. ISBN-9780674016019.
[9] C. Montgomery and G. Runger. Applied Statistic and Probability for Engineers. 5ª edicao, Arizona,
2012.
[10] B. Dodson and D. Nolan. Reliability Engineering Handbook. QA Publishing LLC, 2002. ISBN-0-
8247-0364-2.
[11] P.Fung. Quality Philosophies Series - Philip Crosby. Hong Kong Society for Quality.
[12] J. Isnard et al. Gestao da qualidade. Publicacoes FGV Management, 2011. ISBN-978-85-225-
1209-6.
[13] P. Coelho. A importancia da localizacao aeroportuaria na qualidade do ar. Universidade Fede-
ral do Rio de Janeiro, COPPE, Marco 2006. Tese de Mestrado em Ciencias em Engenharia de
Transporte.
[14] ISO/WD 8258, 2013.
77
[15] M. Wozny et al. Japanese and world technology evaluation center. Rapid Prototyping Association
of the Society of Manufacturing Engineers, Marco 1997. Loyola College in Maryland.
[16] www.leanuk.org/what-is-lean.aspx. consultado em Dezembro 2016.
[17] J. Womack and D. Jones. LEAN Thinking, Banish Waste and Create Wealth in your corporation. 2ª
edicao, 2010. Nova Iorque.
[18] D. Santos. Metodologia de Melhoria Contınua na Gestao de Projetos. FEUP, 2013. Tese de
Mestrado de Engenhgaria Mecanica.
[19] R. Aguilar. Pilatus PC-12 Assembly Line: Industrialization Manufacturing and Process Improve-
ment. Instituto Superior Tecnico, 2014. Tese de Mestrado em Engenharia Aeroespacial.
[20] J. Pinto. Gestao de operacoes na industria e nos servicos. Lidel, 2010. ISBN-9789727577415.
[21] pt.kaizen.com/home.html. consultado em Janeiro 2017.
[22] /www.dinheirovivo.pt/empresas/como-ganhar-dinheiro-sem-gastar-dinheiro-ou-como-o-metodo-
kaizen-funciona-mesmo/. consultado em Outubro 2016.
[23] M. MIkva et al. Standardization- one of the tools of continuous improvement. Procedia Engineering,
2016. International Conference on Manufacturing Engineering and Materials, ICMEM.
[24] E. Murman et al. Challenges in the better, faster, cheaper era of aeronautical design, engineering
and manufacturing. Institute of Technology Massachusetts, Setembro 2000.
[25] E. Murman et al. Lean Enterprise Value. palgrave, 1ª edicao, 2002. Insights from MIT’s, Lean
Aerospace Initiative.
[26] D. Gordon. The past, present and future direction of aerospace quality standards. Quality Progress,
Junho 2000.
[27] https://www.standardsboostbusiness.org/. consultado em Janeiro 2017.
[28] Sistemas de gestao da qualidade no setor aeronautico EN9100. International Dynamic Advisors,
Intedya, Janeiro 2017.
[29] M. Brassard et al. The SixSigma. GOAL/QPC, 1ª edicao, 2002. ISBN-1-5768-044-5.
[30] M. Marx. Aerospace and defense. iSixSigma, consultado em Janeiro 2017.
[31] T. Pyzdek and P. Keller. The Six Sigma Handbook. Mc Graw Hilleducation, 4ª edicao. ISBN-978-0-
07-184053-8.
[32] D. Arkell. Built-In Quality, Better, Faster, Cheaper. Boeing Frontiers, 2, Julho 2003.
[33] A. Reagan. Making it Right. Boeing Frontiers, 3, Abril 2005.
[34] leehamnews.com/2016/09/12/boeings-transition-automation/. consultado em Setembro 2016.
78
[35] www.shmula.com/lean-production-boeing-goes-full-throttle/19441/. consultado em Marco 2016.
[36] J. Ribeiro et al. Serie monografia Qualidade-Controlo Estatıstico do Processo. Brasil, 2012. Pro-
grama de Pos-Graduacao em Engenharia de Producao, Fundacao Empresa Escola de Engenharia
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ISNB-85-88085-10-0.
[37] D. Chambers and D. Wheeler. Understanding statistical process control. Number 9-10. Knox-
ville:SPCPress, 2 edition, 1992. ISBN-978-0-94320-69-2.
[38] F. Pinton. Controlo estatıstico do processo, volume 40. Sao Paulo, 1997. Rev IMES.
[39] N. Costa. Avaliacao de Sistemas de Medicao. 2016. Controlo da Qualidade - Instituto Politecnico
de Setubal.
[40] AEP - Associacao Empresarial de Portugal, Novembro 2006. Programa de Pos-Graduacao em
Engenharia de Producao, ISNB-85-88085-10-0.
[41] B. Coelho et al. Investigacao sobre Controlo Estatıstico de Processos em uma Siderurgica. inGE-
PRO - Inovacao Gestao e Producao, 02(09), Setembro 2010. ISNB-1984-6193.
[42] Metodos Estatısticos da Qualidade-Manual de Instrucoes. Autoeuropa. Ford, Volkswagen.
[43] K. Krishnamoorthi. A First Course in Quality Engineering. Pearson Education, 1ªedicao, 2006.
ISBN-0-13-147201-1.
[44] C. Oliveira et al. Manual para elaboracao de cartas de controlo para monitoramento de processo
de medicao quantitativos em laboratorios de ensaio. SES/SP- Instituto Adolfo Lutz, Sao Paulo, 1ª
edicao, 2013.
[45] Production Part Approval Process - User Guide. Embraer, OGMA, 2013.
[46] www.moresteam.com/toolbox/measurement-system-analysis.cfm. consultado em Novembro 2016.
[47] PPAP in Aerospace. Hamilton Sundstrand, Junho 2012. ACM Progressive Manufacturing Team
Meeting.
[48] www.support.minitab.com. Fevereiro 2017.
[49] M. Donauer et al. Identifying nonconformity root causes using applied knowledge discovery. Robo-
tics and Computer-Integrated Manufacturing, 36, 2015. Elsevier.
[50] A. Azevedo et al. Nonconformity tracking and prioritisation matrix: an approach for selecting non-
conformities as a contribution to the field of TQM. Production Planning and Control: The Manage-
ment of Operations, 26, 2014.
[51] C. Keist. Quality control and quality assurance in the apparel industry. Western Illinois University,
USA.
79
[52] J. Liu et al. Application of statistical of image spatial structures to automated visual inspection of
product quality. Journal of Process Control, 44, 2016. Elsevier.
[53] A. Lima et al. Aplicacao do controlo estatıstico de processo na industria farmaceutica. Revista de
Ciencias Farmaceuticas Basica e Aplicada, 27(3):177–187, 2006. ISSN 1808-4532.
[54] R. Westcott. The Certified Manager of Quality/Organizational Excellence. ASQ, Quality Press, 3ª
edicao, 2006.
[55] Quality System Efficiency. Faurencia, Marco 2006. Technical perfection, automotive passion.
[56] P. Goncalves. Procedimentos Qualidade Aeroestruturas. OGMA, 2016.
[57] NE 02-050, 2016. Norma Embraer - Riscos e Mossas.
[58] NE 40-(296-8), 2016. Norma Embraer - Massas Vedantes.
[59] www.shop.yourtoolingstore.com.inspection.micrometers.height.gages.c14.ht. consultado em Ja-
neiro 2017.
[60] 6Sigma Training - Measurement System Analysis For Variable Data. Delphi, 2007.
[61] Production Part Approval Process Manual. Cooper Industries, Houston, Fevereiro 2009.
[62] I. Panagopoulos et al. Lean six-sigma in aviation safety: An implementation guide for measuring
aviation system´s safety performance. Journal of Safety Studies, 2(2), 2016.
[63] www.toyota-forklifts.com.pt/pt/company/toyota-production-system/just-in-time. consultado em Fe-
vereiro 2017.
[64] NE 40-(148;160), 2016. Norma Embraer - Pintura.
[65] www.oecd.org/tad/xcred/asu en.pdf/. consultado em Marco 2017.
[66] I. Ribeiro. Engineering Economics. Project Management Course, Engenharia Aeroespacial, Insti-
tuto Superior Tecnico, 2015.
[67] Manual de Medicao Tridimensional. Embraer Brasil, 2012.
[68] D. Goetsh and S. Davis. Quality Management, Introduction to Total Quality Management for Pro-
duction, Processing and Services. Pearson International Edition, 5ª edicao, 2006.
[69] www.minitab.com/pt BR/products/minitab/pricing/. consultado em Marco 2017.
80
Anexo A
Instrucoes de Trabalho e Analise de
Custos de Medicao GD&T
A.1 Lista de Inspecoes
Figura A.1: Lista com todas as fases de inspecao da fuselagem central e respetivas instrucoes detrabalho associadas, cortesia OGMA
81
A.2 Instrucao de Trabalho Geral de Inspecao - Cravacao
Crítico
82
Crítico
83
Crítico
84
85
A.3 Instrucao de Trabalho Especıfico de Medicao GD&T - Painel
19000
86
87
88
A.4 Instrucao de Trabalho Operacional - Construcao de Matrizes
de Localizacao
89
90
A.5 Analise de Custos ao Equipamento de Medicao GD&T
Figura A.2: Calculos finais para calcular o retorno do investimento, apos terem sido estimados os custosassociado a cada painel e relatorio
91
Anexo B
Registo Nao Conformidades
B.1 Naturezas de Defeitos
B.2 Registo de RACs Menores
92
Figura B.1: Histograma de RACs Menores dos paineis 19000, 21000, 23300, 23600, 24300 25000 e26000
93
Figura B.2: Registo de RACs Menores antes da GEMCOR, no painel 1900094
Figura B.3: Registo de RACs Menores apos a GEMCOR, no painel 1900095
Anexo C
CEP
C.1 Esquema de Implementacao de um CEP
Figura C.1: Esquema de implementacao de um CEP, adaptado de [42]
96
C.2 Carta de Atributos
Figura C.2: Carta de atributos p que controla o processo de furacao manual
97
C.3 Carta de Variaveis- Carta S
(a) Carta de variavel S desenvolvida em Excel
(b) Carta de variavel S obtida no Minitab®
Figura C.3: Carta de variavel S que controla o processo de furacao automatica, na frame 05
98
C.4 Teste a Normalidade
Medições
Figura C.4: Grafico do teste a normalidade em Minitab® [43]
C.5 Carta de Variaveis - Capabilidade
Figura C.5: Indices de capabilidade do processo calculados no Minitab® para a primeira amostra,relativamente a figura (4.11)
99
