6 Sigmas

Produtos modernos, principalmente os eletrônicos, estão cada vez mais complexos, o número de componentes necessários para montar um produto aumenta cada vez mais. Esse aumento abrupto causou nos produtos igual aumento na probabilidade de falhas. Equipamentos comuns, como um celular, composto por aproximadamente 100 peças fabricadas com níveis de qualidade tradicionais (três sigmas, 3s) têm uma probabilidade de 23,7% de ser defeituoso. A situação tende a piorar à medida que o número de componentes aumenta.

Fabricar produtos caros com esse nível de qualidade seria impraticável. Foi então que a Motorola desenvolveu uma nova ferramenta da qualidade conhecida por Seis Sigma que reduziu drasticamente a variabilidade nas principais características do produto, permitindo a produção de tais produtos e com extensos prazos de garantia.

Recentemente o Seis Sigma se espalhou além da Motorola e passou a ser utilizado por muitas empresas com o objetivo de melhorar a qualidade e reduzir os custos de produção.

Histórico
No inicio da década de setenta, a Motorola era considerada líder mundial no segmento de comunicação além de disputar com a Texas Instruments e a Intel pela liderança mundial de semicondutores. Porém no final da década de setenta começaram a mudar, um rápido e, para muitos, espantoso crescimento das indústrias japonesas de semicondutores que iniciam a incomodar a gigante em atmosfera tanto mundial quanto do mercado americano.

No ano de 1979, sobre a liderança do CEO Bob Galvin, a Motorola iniciou o desenvolvimento de um plano com intuito de crescimento e renovação da empresa. Esta nova política culminou na criação de um plano baseado em quatro pontos para manutenção a Motorola como líder mundial. Os quatro pontos eram:

• Competitividade Global: garantir mercado e superioridade do produto, através da criação de produtos para distribuição global e quebra de barreiras alfandegárias que impedem a entrada de produtos da Motorola no Japão;
• Gestão Participativa: baseado na idéia do controle de qualidade total visou adequar o controle de qualidade da empresa; divisão de lucros com os funcionários;
• Melhorias da qualidade: criação de metas ambiciosas para melhoria da qualidade da empresa;
• Motorola Training and Education Center: precursor da universidade Motorola que busca uma melhor qualidade nos funcionários da empresa.

A partir de então estas idéias passaram a ser os pilares da administração da Motorola. A maior ênfase foi dada ao setor de manufatura buscando reduzir os custos de produção. Este foco culminou na criação do instituto de manufatura da Motorola, em 1984.

Em 1985, após uma reunião entre a equipe de engenheiros de qualidade liderada por Bill Smith e o diretor Bob Galvin ficou definido que seria ministrado um curso no instituto e manufatura chamado de os seis passos para o Seis Sigma. Depois deste curso, vários outros foram ministrados com intuito de difundir o seis sigma na cultura da Motorola.

Todo este esforço da companhia resultou no recebimento pela Motorola do prêmio: Malcolm Baldrige National Quality Award pelo governo americano em 1988. No ano de 1990, a Motorola já buscava alcançar a mard e 100% de sua presença utilizasse esta política. Para obter esta conquista a empresa formou o Instituto de pesquisa Seis Sigma. Este instituto uniu diversas empresas para unificação dos dados sobre o Seis Sigma. Entre estas empresas encontran-se além da Motorola, a IBM, a Kodac e a Texas Instruments. Como resultado desta aliança houve a construção de um poderoso software para aplicação do Seis Sigma.

A Estratégia Seis Sigmas
O Seis Sigmas vem sendo adotado como uma ferramenta para a melhoria da qualidade, utilizando métodos estatísticos. A chave para o sucesso de uma organização é fazer as coisas certas, o mais rápido e da melhor maneira possível e com maior eficiência que os concorrentes. A filosofia da metodologia Seis Sigma é o "caminho das pedras" para atingir este objetivo, tendo como principal meta a redução de defeitos, erros e falhas a um valor próximo de zero. O Seis Sigma é considerado a "Metodologia da Qualidade para o Século XXI". Os analistas de Wall Street definem o Seis Sigma como "A Onda do Futuro para o Desenvolvimento Econômico" Embora toda a conceituação em relação às ferramentas da qualidade visando à melhoria (fluxogramas, diagramas causa-efeito, brainstorming, etc.), seja importante, no Seis Sigma a utilização de ferramentas e métodos estatísticos é de vital importância.

Dentre estas ferramentas temos:

• Intervalos de confiança
• Testes de hipóteses
• Amostragem
• Cartas de controle
• Componentes da variância
• Correlação e regressão simples
• Análise da variância
• Regressão múltipla
• Delineamento de Experimentos (DOE)
• Outros

Implementação do Seis Sigmas
Avaliação, Partida e Desdobramento Estratégico: aqui são discutidos o significado e os benefícios do programa Seis Sigma envolvendo as oportunidades das atividades centradas no conhecimento. Esta fase também cobre o desdobramento, treinamento, seleção de projetos e necessidades gerenciais.

Medição: nesta fase devem ser definidos os projetos, calculados e medidos os fatores de desempenho dos projetos e qualificada a variabilidade. As variáveis de entrada e saída de processos potenciais chave são identificadas. As ferramentas básicas para análise tais como medições Seis Sigma, análise de efeitos e modo de falha (FMEA) e o desdobramento da função qualidade (QFD) devem ser implementados.

Análise: os assuntos cobertos nesta fase são: análise de dados com o objetivo de adquirir conhecimento sobre relações casuais. Informações desta análise podem ajudar na determinação das fontes de variabilidade e do desempenho insatisfatório, o que pode ser de grande utilidade na melhoria dos processos. Também devem ser discutidos testes de inferência, componentes da variância, análise de correlação e análise de variância (ANOVA).

Melhoria: esta etapa faz uso de desenho de experimentos (DOE) para ganhar conhecimento dos processos mudando estruturalmente os níveis operacionais de vários fatores simultaneamente dentro do processo. Esta informação pode ajudar a identificar os valores das variáveis chave para otimizar processos e oportunidades de mudança.

Controle: inclui controle de processo, engenharia de controle de processo, juntamente com sistemas pré - controle e a prova de erros, confiabilidade.

Essas cinco fases constituem o "Modelo para a Melhoria da Performance", chamado em inglês de DMAIC, que são as primeiras letras das fases explicadas anteriormente: Define (Definir), Measure (Medir), Analise (Analisar), Improve (Melhorar) e Control (Controlar).

As Possíveis Perspectivas do Seis Sigma
O Seis Sigma pode ser visto de diferentes maneiras, veja as mais comuns:

Benchmark: o Seis Sigma é usado como um parâmetro para comparar níveis de qualidade (processos, operações, produtos, características, equipamentos, etc.).

Estatística: o Seis Sigma é uma estatística calculada para cada característica crítica à qualidade para avaliar a performance em relação à especificação ou a tolerância.

Estratégia: o Seis Sigma é uma estratégia baseada na inter-relação que existe entre o projeto de um produto, sua fabricação, sua qualidade final e sua confiabilidade, ciclo de controle, inventários, reparos no produto, sucata e defeitos, assim como falhas em tudo o que é feito no processo de entrega de um produto a um cliente e o grau de influência que eles possam ter sobre a satisfação do mesmo.

Filosofia: o Seis Sigma é uma filosofia de melhoria contínua do processo (máquina, mão-de-obra, método, metrologia, matérias primas e meio ambiente) e redução de sua variabilidade na busca interminável do "zero defeito".

A Medida: o Seis Sigma é uma medida para medir determinado nível de qualidade. Quando o número de sigmas é baixo tal como nos processos dois sigma (2s) o nível de qualidade não é tão alto e o número de não-conformidades ou unidades defeituosas pode ser alto, principalmente se o produto tiver muitos componentes. Um processo quatro sigma (4s) terá certamente um nível de qualidade significativamente melhor. Então quanto maior o número de sigmas dentro das especificações, melhor o nível de qualidade.

Meta: o Seis Sigma é uma meta de qualidade que em última instância postula chegar muito próximo de zero defeito, erros ou falhas (0,002 defeitos, falhas, partes por milhão para medições em que a média não sofre deslocamentos). SEIS

Valor: o Seis Sigma é um valor composto, derivado da multiplicação de 12 vezes um dado valor sigma, assumindo 6 vezes o valor do sigma dentro dos limites de especificação para a esquerda da média e 6 vezes o valor do sigma dentro dos limites de especificação para a direita de uma distribuição normal.

Visão: o Seis Sigma é uma visão de levar uma organização a ser a melhor do ramo. É uma viagem intrépida em busca da redução da variação, defeitos, erros e falhas. É estender a qualidade para além das expectativas do cliente.

O Conceito Métrico da Estratégia Seis Sigma
A curva da Distribuição Normal com a média permanecendo constante (sem deslocamento), está mostrada na Figura a seguir:

Figura 1: distribuição normal.

Esta curva tem como equação a seguinte função de densidade:

Fazendo com que a média tenha um valor de µ = 0, ou seja, centrada no valor zero e assumirmos s =1 tem-se que a nova função densidade (normalizada) estará dada por:

Ao integrar a equação anterior obtem-se a seguinte expressão:

Essa integral não pode ser calculada por métodos comuns: a dificuldade maior é que não se pode aplicar o Teorema Fundamental do Cálculo. Contudo, métodos de integração numérica podem ser empregados para calcular tal integral, e os valores são fáceis de achar numa. Assim para os Limites de Especificação Inferior e Superior (LEI e LES), tem-se áreas calculadas das tabelas em função do número de ± s s, com o correspondente número de PPM (Partes Por Milhão) e mostradas na Tabela:

Tabela 1: limites de especificações vs. defeitos para distribuição sem deslocamento

Agora se considerarmos uma variação da média µ = ± 1,5 s, o que é bastante comum na vida real, teremos o gráfico da Figura:

Figura 6: FDP da normal com deslocamento de ± 1,5 σ.

A tabela anterior sofrerá obviamente modificações. Estes valores mostrados a continuação são amplamente utilizados na implantação da estratégia Seis Sigma por ser uma situação mais realista que a anterior.

O fator Melhoria "M", significa as vezes que a qualidade do produto o serviço deve ser melhorado para aumentar o valor de s em uma unidade (observar que esta relação não é linear). Como podemos observar, a medida que s sobe a melhoria tem que ser proporcionalmente maior. Os valores do fator "M", são calculados utilizando a fórmula:

A média das empresas norte-americanas tem um nível de qualidade de ± 4 s (99,3790% de conformidade), mas as organizações de classe mundial tem ± 6 s (99,99966% de conformidade).

Tabela 2: fator M.

Treinamento
A implantação da estratégia Seis Sigma pressupõe contar com “especialistas” divididos em níveis que vão desde os mais profundos conhecedores da técnica e do controle estatístico os quais tomam as mais importantes decisões até operadores de chão de fábrica. Para isto a organização deve investir em treinamento do pessoal que são certificados pela Motorola Training and Education Center. Os especialistas são:

3º Módulo - Profissional: habilita ao aluno a tratar de questões do campo da engenharia de Produção. É constituído por disciplinas agrupadas em 3 áreas:

• Champions: são os gestores, líderes dos negócios que definem a direção que a estratégia Seis Sigma irá tomar e tem como responsabilidade apoiar os projetos eliminando possíveis barreiras e facilitando o trabalho dos "Masters Black e Black Belts";
• Master Black Belts: são os profissionais que tem liderança qualificada, especialistas em métodos quantitativos (estatísticos e de qualidade) e atuam em tempo integral orientando os "Black Belts" e assessorando os "Champions". Trabalham como consultores internos. Normalmente temos um profissional deste tipo para cada 1000 funcionários;
• Black Belts: lideram equipes na condução dos projetos Seis Sigma, atuam como agentes de mudança alcançando maior visibilidade na estrutura do programa. É comum termos um profissional "Black Belt" para cada 100 funcionários;
• Green Belts: São profissionais que participam das equipes lideradas pelos "Black Belts" na condução dos projetos Seis Sigma. A demanda de um "Green Belt", é de um profissional para cada 10 funcionários.
• White Belts: São os colaboradores de nível operacional, treinados nos fundamentos de Seis Sigma para que estejam capacitados a dar suporte ao “Black e Green Belts” na implementação dos projetos.

Conclusão
Como visto, a implementação e a utilização do Seis Sigma não é tão simples e requer treinamento específico. No entanto, essa técnica está se tornando quase que uma obrigação para as empresas que querem continuar sendo uma das mais competitivas no mercado em seu ramo, uma vez que os clientes querem garantias cada vez maiores acerca da qualidade dos produtos, principalmente de bens duráveis.

Olhe ao seu redor e você verá anúncios de carros com garantia de 5 anos, televisão com garantia de até 10 anos e componentes eletrônicos com garantia por toda a vida. Tudo isso só foi possível através de um grande investimento em qualidade e, na maioria desses casos, com a utilização do controle estatístico juntamente com o seis sigma.

Mas como a competição não pára e tem sempre uma empresa querendo ter vantagem sobre a outra, está sendo difundindo um nova versão do seis sigma, ainda mais poderoso. Provavelmente as organizações que fizerem a correta implantação desse sistema terá mais chances de sobreviver num mercado tão disputado com clientes cada vez mais exigentes.

*Six Sigma® é marca registrada e marca de serviços da Motorola Corporation©

Referências
BERNEY, Matt et al. The new six sigma: a leader's guide to achieving rapid business improvement and sustainable results. Nova Jersey: Pretince Hall, 2003.

PANDE, Peter S.. The six sigma way: how G.E., Motorola, and other top companies are honing their performance. Nova Iorque: MacGraw-Hill, 2000.

MONTGOMERY, Douglas C.. Introdução ao controle estatístico da qualidade. 4ª. ed. -. Rio de Janeiro: LTC, 2004.