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Índices de Capacidade

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Índices de Capacidade

São comuns os debates entre engenheiros, técnicos, gerentes e diretores sobre a capacidade de um processo, uma sopa de letrinhas de índices com três letras. Os índices são discutidos como se um único número comunicasse conhecimentos, compreensão e segurança. Na maioria das vezes isso não é verdade. O fato é que a maioria das pessoas está confusa quanto à forma como índices de capacidade devem ser utilizados e o que realmente significam.

Qual é a capacidade daquele produto? Essa pergunta (e suas variações) indica a falta de compreensão dos conceitos por trás dos índices. Pior ainda é quando alguém dá uma resposta rápida, com um único valor.

Fique tranquilo, neste post vamos te explicar qual a melhor maneira de responder a esse questionamento.

Vamos lá?

Nas discussões sobre capacidade, muitas vezes questões críticas simplesmente não são parte da conversa. Questões que deveriam ser óbvias – como: qual o processo a que se refere o índice de capacidade? – são muitas vezes ignoradas.

Ao avaliar a capacidade, simplesmente não se pode separar a capacidade do produto da capacidade do processo. Isto é, uma parte do índice de capacidade é dependente da máquina, ou processo, em que o produto foi fabricado. É muito curioso que a “coisa” que o CEP se propõe a controlar, o processo, é raramente considerada quando se fala de capacidade.

Antes mesmo de começar uma discussão sobre capacidade, você deve considerar um mínimo de três itens distintos e muito importantes:

  1. produto (código, número, SKU ou desenho);
  2. característica (largura, peso, diâmetro, etc) que é avaliada no produto;
  3. processo (máquina) que produziu o produto.

Cada índice de capacidade é válido para uma combinação dos três itens acima, mas isso nem sempre é comunicado assim. E o item mais importante, o processo, é geralmente o que é esquecido. Por isso, certifique-se de que qualquer discussão de índice de capacidade inclua o processo além do produto em questão.

Esta abordagem pode parecer óbvia para você que está lendo, mas em quase todos os debates sobre capacidades e na maioria dos softwares estatísticos, o processo é esquecido ou simplesmente desconsiderado.

Portanto, quando se fala em capacidade, é preciso responder às três perguntas abaixo antes de qualquer outra coisa.

Saiba que quando alguém lhe pergunta “Qual é a capacidade daquele produto?” a pergunta em si está errada. O que realmente deveria ser perguntado é “Qual é a capacidade deste produto para a característica ABC, quando fabricado no Processo XYZ?”. Mas vamos às perguntas:

  1. Que índice de capacidade você quer?

Aqui há muitas escolhas. A maioria de nós já ouviu falar de Cp, Cr, Cpk, Ppk, Pp, Pp, Cpm, PPM e outros. Mas vamos manter a simplicidade. Os índices de capacidade mais comumente discutidos atualmente parecem ser Cp, Cpk, Pp e Ppk. Sem entrar na matemática de cada um, podemos resumir que:

  • Cp e Pp podem ser considerados índices potenciais do processo, enquanto
  • Cpk e Ppk são melhor descritos como índices de desempenho do processo.
  • Cp e Cpk usam uma estimativa do desvio padrão de curto prazo nos seus denominadores enquanto
  • Pp e Ppk usam o desvio padrão da amostra como uma estimativa do desvio padrão de longo prazo.

Cada um desses índices tem diferenças sutis, mas importantes, quando comparado com os outros. Se você perguntar ao seu indagador que índice capacidade ele quer, a resposta certa deveria ser “vários”.

No mínimo três índices diferentes deveriam ser discutidos. Na minha opinião, eles seriam Cp, Cpk e Ppk.

  • Posso compreender a real capacidade de processo (Cp);
  • Através da comparação de Cp e Cpk posso saber se o processo está centrado;
  • Comparando Cpk e Ppk posso descobrir se os desvios padrão de curto e de longo prazo são diferentes.

Mas, a má notícia é que apenas três números não é suficiente. A seguir, duas questões que são extremamente importantes – muito mais do que receber as informações relativas aos três índices de capacidade.

É impossível dar ênfase exagerada às duas perguntas seguintes. Sem elas, você pode estar completamente no escuro, mesmo com os índices na mão.

 


 

  1. Para que processo você quer saber a capacidade?

Não podemos discutir apenas uma capacidade de produto sem falar sobre a máquina (processo) em que foi feito. Por exemplo, um dado produto pode ter um furo cujo diâmetro é cortado em uma dimensão específica. O mesmo produto, no entanto, poderá ser fabricado em diferentes máquinas. Infelizmente, cada máquina tem sua própria “personalidade”. Isto é, provavelmente cada máquina funciona um pouco diferente das demais.

Isso é verdade mesmo para duas máquinas do mesmo modelo feita pelo mesmo fabricante. Mesmo se duas máquinas são idênticas, elas sempre funcionam um pouco diferente. Mais uma vez, cada uma tem uma personalidade única. Estas diferenças comuns no desempenho de máquinas exigem que índices de capacidade sejam levantados para cada máquina que fabrica o produto. E isso deve fazer sentido, tendo em conta que o “P” no CEP significa “processo“.

Continuando com o nosso exemplo, o mesmo furo de um mesmo produto pode ser feito em várias operações diferentes. A primeira operação poderia ser um corte bruto do furo usando uma broca seguida por um alargamento com maior precisão e, em seguida, um mandrilamento para o acabamento final. Neste exemplo, índices de capacidade teriam de ser calculados para as três operações diferentes para o mesmo produto e mesma característica.

Para complicar as coisas, poderá haver várias máquinas diferentes que podem desempenhar as mesmas operações de fabricação. Pegue a operação de alargamento, por exemplo. Poderá haver quatro máquinas diferentes fazendo a mesma operação no mesmo furo da mesma peça. Já que cada máquina tem uma média e um desvio padrão diferente (sua “personalidade”), você terá que levantar índices de capacidade separados por máquina – mesmo que essas máquinas sejam “idênticas”. Nunca assuma que duas máquinas idênticas, diferentes apenas no número de série, executarão produtos iguais. Elas não fazem isso. Pergunte os índices de capacidade de cada processo que fabrica suas peças.

  1. Você gostaria de uma carta de controle para acompanhar?

Este tipo de pergunta parece saído de um caixa de fast-food, mas raramente nas discussões de capacidade as cartas de controle são consideradas. Pense nisso. A última vez que viu ou participou de uma discussão sobre um valor de Cpk:

  • Alguém puxou uma carta de controle e falou de média e do desvio padrão?
  • Houve alguma consideração feita sobre a estabilidade do processo no que diz respeito à tendência central ou à variabilidade?

Provavelmente não. Parabéns à pessoa que responde “Claro, sempre incluímos cartas de controle nas discussões de capacidade.” Infelizmente, isto é um evento raro.

Porque alguém desejaria exibir uma carta de controle em uma discussão de capacidade?

Resposta: Como evidência de médias e desvios-padrão consistentes. Sem médias e desvios padrão consistentes e estatisticamente estáveis, os valores de Cpk significam pouco.

Por quê? Porque, sem uma carta de controle coerente com média e desvio padrão que não mudam, é impossível prever com confiabilidade que valores essas estatísticas assumirão na próxima semana. Ou nas próximas 24 horas.

Por isso, com uma média e desvio padrão que são imprevisíveis, os valores de Cpk poderiam também ser significativamente diferentes de uma hora para a outra, o que torna os relatórios de Cpk pouco confiáveis, incoerentes até.

Conclusão

Em nós, seres humanos, quanto mais personalidade, melhor. Não é assim com os processos de fabricação. Tentar entender essas personalidades através de índices de capacidade e de cartas de controle permite que informações anteriormente desconhecidas sobre os processos sejam descobertas. Ao fazê-lo, profissionais da Qualidade têm a possibilidade de identificar melhorias para os processos e tirar fora a personalidade da fabricação. Ao perguntar as três perguntas acima, você vai estar melhor embasado para entender a capacidade do processo, e muito melhor preparado para responder a inevitável pergunta: “E então, qual é a capacidade deste produto?”

 

Engenheiro Mecânico pela UFSC, pós graduado em Informática Industrial, fundou a HarboR em 1996. Ao longo desses anos trabalhou com programação, desenvolvimento e implantação de sistemas (MES e CEP), gerenciamento de projetos e equipes. Hoje dedica-se principalmente ao design das soluções e produtos da HarboR, especialmente os voltados para a Indústria 4.0

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