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FMEA: APLICAÇÃO DA FERRAMENTA
DE QUALIDADE NO PROCESSO
PRODUTIVO DO IOGURTE EM UM
LATÍCINIO DE PEQUENO PORTE
Estefania Paula da Silva (IFMG)
Rafaela Leite das Chagas (IFMG)
Romenique Jose Avelar (IFMG)
rodrigo herman da silva (IFMG)
As empresas visam cada vez mais melhorar seus processos produtivos
devido ao mercado altamente competitivo. Nesse contexto, o estudo em
questão pauta-se da ferramenta Failure Modes and Effects Analysis
(FMEA) para analisar o processo produtivo do iogurte de um laticínio
de pequeno porte situado na região centro-oeste de Minas Gerais. Tem
como finalidade a identificação dos modos de falhas e seus efeitos,
como também as causas dos mesmos. Para tanto, realizou-se um
estudo de caso, onde através de observação e entrevistas pôde-se
conhecer e mapear o processo de produção. Dessa forma, identificou-
se a severidade, ocorrência e detecção das partes integrantes do
processo para então realizar o cálculo do número de prioridade do
risco (NPR) e recomendar ações corretivas. Por fim, constatou-se que
a ferramenta FMEA pode ser usada para se obter a confiabilidade de
processos e para melhorar a qualidade dos mesmos. Ressalta-se que
seu uso não é restrito à empresas de grande porte, visto que a FMEA
pode ser empregada também para a melhoria de processos de
microempresas.
Palavras-chave: FMEA, qualidade, confiabilidade, modos de falhas
XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
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1. Introdução
O fenômeno da globalização teve várias consequências, dentre elas, facilitou o comércio entre
regiões e países aumentando a competitividade entre as empresas. As empresas, por sua vez,
têm buscado se destacar no mercado adotando como um diferencial a qualidade de seus
produtos e serviços. Taj e Morosan (2011) afirmam que as empresas no intuito de se tornarem
ou manterem-se competitivas, vêm enfrentando um cenário nunca visto antes, onde se faz
necessário oferecer produtos e serviços de qualidade.
A estratégia funcional de uma operação relaciona-se diretamente à estratégia organizacional,
sendo essa um conjunto de atividades e decisões coordenadas que devem ser tomadas para
alcançar os objetivos competitivos definidos pela empresa (SLACK, 2002). Para Slack et al.
(2009) o desempenho da empresa no que concerne aos aspectos notados pela visão do cliente,
se dá pelos fatores que embasam o desempenho externo. O mesmo autor cita que os
elementos fundamentais para a competitividade são qualidade, velocidade, confiabilidade,
flexibilidade e custo.
Neste contexto de alta exigência, é necessário utilizar ferramentas que permitam alcançar a
qualidade desejada pelos clientes. Dentre essas ferramentas, destaca-se Failure Mode and
Effect Analysis (FMEA), que possibilita aumentar a confiabilidade de produtos e processos
por meio da análise e detecção sistemáticas de modos de falhas e de seus potenciais efeitos.
Partindo desse pressuposto, o presente trabalho tem por finalidade analisar os modos de falhas
e seus efeitos no processamento de iogurte em um laticínio de pequeno porte situado na região
centro-oeste de Minas Gerais através da ferramenta FMEA, onde a mesma foi inserida em
uma abordagem de melhoria contínua da qualidade no processamento do iogurte.
2. Qualidade
Na maioria das organizações a qualidade é uma preocupação chave, visto que a oferta de
produtos e serviços de alta qualidade assegura uma considerável vantagem competitiva à
mesma. A qualidade além de proporcionar satisfação aos consumidores permite que, em
longo prazo, seja fator essencial para o desempenho frente aos seus potenciais concorrentes
(SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2009).
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A qualidade é um conceito antigo, definido por diversos autores como conformidade com as
especificações, fator de atratividade do mercado ou adequação ao uso (ALVES, 2001). Juran
(1992) considera duas definições de ampla importância da qualidade: ausência de defeitos e as
características do produto. De acordo com o mesmo autor, para a visão dos clientes, quanto
melhores as características do produto, maior será a sua qualidade e quanto menor o número
de deficiências, melhor a sua qualidade.
Campos (1999) define qualidade como o atendimento de forma confiável, acessível, segura e
no tempo certo às necessidades dos clientes no desenvolvimento de um produto ou serviço.
Para o mesmo autor a qualidade não deve ser somente considerada como ausência de defeitos,
pois o verdadeiro critério de boa qualidade é a satisfação do consumidor.
O foco da qualidade tem se direcionado à concepção de novos e repentinos benefícios para os
clientes e também à criação de uma marca própria para a empresa (THOMAS et al., 2002).
Segundo Feigenbaum e Feigenbaum (1999) a qualidade está se tornando um importante
conceito gerencial, especialmente quando é considerado um ambiente de negócios
intensamente competitivo.
De acordo com Paladini (2005) é necessário fazer a construção de uma visão estratégica da
qualidade dentro da empresa transformando seu conceito de valor. É de grande importância
fazer com que as pessoas passem a acreditar e entender que a qualidade é fundamental para a
sobrevivência da organização.
2.1. Engenharia da qualidade
Para as empresas de manufaturas a gestão da qualidade é de extrema importância, pois as
ferramentas da qualidade possibilitam às mesmas uma maior competitividade, por meio de
redução de custos, aumento da satisfação dos clientes e de melhoria na produtividade
(ALMEIDA et al., 2014).
A engenharia da qualidade é um conjugado de métodos para colocar critérios e medidas de
qualidade num produto, e assim poder encontrar falhas que não estão em conformidade com
os critérios estabelecidos através de inspeção, para eliminar as causas que levaram a esta
falha, antes que o produto acabado chegue ao mercado consumidor (LINS, 2005).
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No passado a qualidade era vista como um custo para as indústrias, porém percebeu-se que os
custos com qualidade são na verdade resultado de um processo com falta de qualidade
(OLIVEIRA, 2004).
3. Ferramentas da qualidade
As ferramentas da qualidade vêm sendo fortemente utilizadas em empresas visando à
melhoria da qualidade e produtividade de processos e produtos e a redução de custos
(MONTGOMERY, 2001).
Marshall Júnior (2006) apud Ferreira (2009) afirma que a aplicação de ferramentas da
qualidade visa à identificação do andamento dos processos de uma empresa, com o intuito de
investigar causas e efeitos dos problemas com base em informações e dados. O propósito das
ferramentas da qualidade é auxiliar os gestores na verificação de fatos e na tomada de decisão.
Tais ferramentas podem ser: folha de verificação, brainstorming, diagrama de Pareto,
diagrama de dispersão, diagrama de causa e efeito, gráfico de controle, histograma,
fluxograma e 5W1H dentre outras (FERREIRA, 2009).
4. Failure Mode and Effects Analysis – FMEA
FMEA vem do inglês Failure Mode and Effects Analysis que significa Análise dos Modos e
Efeitos das Falhas. No contexto atual, é uma ferramenta da qualidade que tem sido usada em
vários tipos de produtos e processos. Por sua vez, também pode ser utilizada em conjunto com
outras ferramentas tais como: a Análise da Árvore de Falhas (FTA), a Quality Function
Deployment (QFD) e Mapas Cognitivos Fuzzy (FCM). A FMEA tem como propósito a
eliminação ou minimização dos riscos associados a cada modo de falha verificado
(LAFRAIA, 2001; SAKURADA, 2001).
Segundo Hawkins e Woollons (1998) apud Sakurada (2001) uma das grandes críticas
referentes ao uso da FMEA é em função do tempo gasto, no entanto esse vem sendo reduzido
por meio da utilização dos FMEAs automatizados.
Conforme a norma NBR 5462 da ABNT (1994) entende-se por FMEA como um método
qualitativo para se verificar a confiabilidade onde são estudados os modos de falhas existentes
em cada item e determinar os efeitos de cada modo de falha em relação aos demais itens, bem
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como para a função específica. Já para Sakurada (2001), a FMEA é uma técnica analítica
usada por uma equipe de trabalho multidisciplinar com o intuito de identificar os potenciais
modos de falha, como também suas possíveis causas. Por sua vez, essa abordagem sistemática
permite que um profissional tenha disciplina mental para que possa aumentar a confiabilidade
e qualidade de qualquer processo de manufatura. O seu uso implica em conhecimento
absoluto acerca do que é modo de falhas e efeitos.
Dessa forma, se pode entender modo de falha como a forma pela qual o defeito é apresentado,
sendo o mesmo uma propriedade particular a cada item. O modo de falha é utilizado para
caracterizar o processo, bem como o mecanismo de falha. Já o efeito é a forma manifestada
pelo modo de falha. Controlando a relação entre modo de falha e efeito, se obtém um enorme
apoio para se realizar a análise de confiabilidade, como também para os processos de
manutenção que serão adotados. Em contrapartida, os modos de falha podem apresentar o
mesmo efeito e isso é uma dificuldade encontrada nessa relação (SAKURADA, 2001).
A FMEA pode ser aplicada tanto a processos como a produtos. Para Silva et al. (2008) na
FMEA de produto considera-se as potenciais falhas nas especificações do projeto. Palady
(1997) apud Silva et al. (2008) conclui que na FMEA de processo deve-se considerar as
prováveis falhas referentes ao planejamento, bem como à execução de um processo.
A ferramenta FMEA realiza a análise bottom-up, uma vez que o raciocínio da mesma é
realizado de baixo para cima. A análise realizada é dedutiva e assim não há necessidade da
realização de cálculos mais elaborados (HELMAN; ANDERY, 1995).
Helman e Andery (1995) e Stamatis (2003) afirmam que o objetivo da FMEA é desenvolver
ações que possam minimizar ou corrigir os modos de falhas. Para Palady (2004) desenvolver
e manter FMEAs eficazes podem trazer benefícios como: a economia no que tange aos custos
e tempo de desenvolvimento para auxiliar o planejamento de testes mais eficientes, referência
para solucionar problemas, redução de mudanças na engenharia, elevação da satisfação do
cliente, aquisição e mantenalibilidade do conhecimento do produto, como também do
processo, redução de eventos não planejados entre outros.
A FMEA é aplicada através de formulários. Vários autores apresentam esses formulários
como Helman e Andery (1995), Palady (2004) e Toledo e Amaral (2006). Com a análise das
falhas potenciais pode-se preencher no formulário os campos pertinentes à função e
características do processo, tipos de falhas, efeitos, causas, bem como as ações de controle
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recomendadas para o processo. Realizando uma avaliação dos riscos pode-se atribuir índices
de severidade (S), ocorrência (O) e detecção (D) referentes a cada causa (TOLEDO;
AMARAL, 2006).
Conforme Bonanomi et al. (2012) para se calcular a priorização deve-se levar em
consideração os índices supracitados. Dessa forma, pode-se basear nessas três variáveis S, O e
D para se priorizar quais modos de falha do produto geram maior risco aos clientes, como
também para a organização, uma vez que o número da prioridade do risco (NPR) é o resultado
da multiplicação das variáveis supracitadas. As escalas dos modos de falhas são apresentadas
nas Figuras 1 a 3.
Figura 1 – Escala de severidade dos efeitos dos modos de falhas
Fonte: Roos et al. (2007)
Figura 2 – Escala de ocorrência dos efeitos dos modos de falhas
Fonte: Roos et al. (2007)
Figura 3 – Escala de detecção dos efeitos dos modos de falhas
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Fonte: Roos et al. (2007)
6. Metodologia
Este trabalho pode ser caracterizado com base nos objetivos como uma pesquisa exploratória,
que busca a familiarização com algum tema específico visando o aprimoramento de ideias ou
descobrir intuições, apresentando um planejamento flexível, de forma que possibilite
considerar os diversos aspectos relacionados ao tema estudado (GIL, 2008; YIN, 2005).
Com base nos procedimentos técnicos caracteriza-se como pesquisa bibliográfica e estudo de
caso. Gil (2008) aborda que a pesquisa bibliográfica é desenvolvida a partir de material já
elaborado por outros pesquisadores, onde se coleta informações acerca de pesquisas anteriores
em fontes bibliográficas, tais como livros, publicações periódicas, bem como obras
acadêmicas. Dessa forma, o presente trabalho foi iniciado a partir de uma pesquisa
bibliográfica de críticas apresentadas ao método tradicional de priorização. Esta pesquisa foi
concretizada através de investigação em livros, periódicos, revistas, artigos e sites.
Na sequência realizou-se um estudo de caso como tática para a coleta de dados. Para Berto e
Nakano (2000) o estudo de caso é uma “análise aprofundada de um ou mais objetos (casos),
com o uso de múltiplos instrumentos de coleta de dados e interação entre o pesquisador e o
objeto de pesquisa”. Yin (2005) define estudo de caso como uma investigação empírica usada
no contexto atual para averiguar fenômenos e coletar dados, permitindo contextualizar e
arraigar o entendimento acerca do problema.
A empresa objeto desse estudo é uma empresa de pequeno porte que conta com três
funcionários, sendo um o gerente e os outros dois responsáveis pela produção. A empresa, por
sua vez, está situada na região centro-oeste de Minas Gerais e atua há três anos no mercado da
cidade em que se encontra instalada e em outras cidades da região visando ampliar seu
mercado cada vez mais. No que tange à produção, a empresa produz iogurtes nos sabores
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morango, coco, ameixa e pêssego, bem como doce de leite pastoso ou em pedaços. Os
produtos também são comercializados por toda a região.
Pautou-se do uso da ferramenta FMEA para análise do processo do iogurte, a fim de identificar os
modos de falha e assim propor melhorias de qualidade nos processos produtivo do mesmo.
6. Resultados e discussão
6.1. Mapeamento do processo de produção
O processo se inicia com a chegada do leite, e em seguida é realizada uma análise da
qualidade do mesmo. Para a produção do iogurte é necessário o recebimento de uma ordem de
produção e só então o leite é colocado na fermentadora. Na fermentadora adicionam-se 11 kg
de açúcar para cada 100 litros de leite, uma vez que a mistura ficará em um tempo
aproximado de três minutos sob uma temperatura de 90ºC e após esse tempo resfria-se o leite
a uma temperatura de 38ºC. Durante duas horas, ocorre o processo de pasteurização, onde
sequencialmente se aquece e resfria a mistura da fermentadora.
Finalizado o processo de pasteurização, adicionam-se os ingredientes necessários. Para cada
100 litros de leite processados na fermentadora, são acrescentados 3 kg de fermento, 20 g de
citrato e 50 g de sorbato de potássio. Ressalta-se que após o incremento desses ingredientes, o
leite deve ficar descansando cerca de seis a sete horas na fermentadora. Depois desse período,
é realizado um teste de acidez denominado Dornic. Alcançando a acidez desejada que é em
torno de 65oD, faz-se a agitação da mistura e resfriamento da coalhada formada.
A primeira quebra da coalhada é feita uma hora após ter se iniciado o processo de
resfriamento, sendo a quebra realizada mais três vezes. A posteriori, faz-se a divisão da
mistura colocando no tanque a quantidade a ser produzida e, em seguida são adicionados a
polpa da fruta conforme o sabor especificado na ordem de produção, corantes, bem como o
sabor do iogurte. O iogurte é finalmente transportado para a envasadora e seu envase pode ser
feito em garrafas de 120, 200, 500 e 900 g. Após o envase, as garrafas são tampadas e
dispostas em caixas, sendo então armazenadas à 5ºC em uma câmara de refrigeração até sua
expedição final. O processo de produção foi mapeado conforme figura 4.
Figura 4 – Processo produtivo do iogurte
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Fonte: Autores (2015)
6.2. Aplicação da FMEA no processo de produção
A ferramenta FMEA é muito útil para as empresas para as empresas e exige que tanto os
funcionários como os trabalhadores estejam empenhados em prever os potenciais problemas,
propor medidas corretivas e controlar os modos de falhas. Cabe ressaltar que a aplicação da
FMEA visa aumentar a confiabilidade do processo produtivo do iogurte, uma vez que o
laticínio almeja expandir seu mercado.
Com base na observação e mapeamento do processo produtivo do iogurte, pôde-se aplicar a
ferramenta FMEA para encontrar os potenciais modos de falhas do processo em questão e
então propor ações preventivas para os mesmos. A análise feita está disposta no Quadro 1. Os
índices de severidade, ocorrência e detecção dos modos de falhas foram julgados pela equipe
formada pelos autores conforme apresentado na seção 4. O NPR para cada parte analisada do
processo foi obtido através da multiplicação dos critérios de riscos (SxOxD).
Figura 5 – Aplicação da ferramenta FMEA
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Fonte: Autores (2015)
Conforme os resultados apresentados pela aplicação da metodologia FMEA, pôde-se
desenvolver uma análise criteriosa para a detecção de falhas potenciais, bem como propor
ações preventivas para o processo produtivo do iogurte. Como a empresa também produz
doce de leite tanto pastoso como em pedaços, pode-se ampliar a utilização dessa metodologia
no processo de produção dos mesmos.
Pela análise foi possível perceber que as partes do processo que possuem maior número de
prioridade de risco são o teste de acidez e o envase que possuem NPR respectivamente, 108 e
200.
A ferramenta 5W1H foi usada para desenvolver um plano de ação com o intuito de abordar
como cada uma será desenvolvida, conforme apresentado no Quadro 1.
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Quadro 1 – Plano de Ação
Fonte: Autores (2015)
Convêm salientar que a FMEA é uma ferramenta de suma importância no que concerne à
tomada de decisões, uma vez que com a mesma é possível reduzir riscos e dessa forma,
minimizar custos e evitar retrabalho.
7. Conclusão
Com a utilização do FMEA foi possível ter uma percepção satisfatória de todo processo, onde
os problemas foram detalhados e puderam ser feitas possíveis prevenções, minimização e a
eliminação dos mesmos.
Com a ferramenta FMEA foi possível identificar os modos de falha que poderão ocorrer, bem
como a prioridade dos modos de falha na determinação das ações preventivas, tais como
treinamentos e manutenções dos equipamentos. Portanto a realização da FMEA trouxe uma
Ação WHY (Por
quê?)
WHAT?
(O que?)
HOW?
(Como?)
WHO
(Quem?)
WHERE
(Onde?)
WHEN
(Quando?)
Inspeção Para evitar a
contaminação
do leite na
chegada
Leite Disponibilização
no setor
produtivo de
tabelas contendo
os índices de
acidez Dornic
Funcionários
da produção
Setor de
trabalho
Toda vez
que for
realizar o
teste de
acidez
Treinamento Para realizar a
limpeza da
envasadora de
forma
adequada
Limpeza
da
envasadora
Palestras acerca
da maneira ideal
de executar a
limpeza
Funcionários
da produção
Setor de
trabalho
01 a 30 de
junho de
2015
Conscientização Para mostrar a
importância de
se realizar a
limpeza da
envasadora
Limpeza
correta da
envasadora
Utilizando
produtos
adequados
conforme
manual a ser
Todos os
funcionários
Setor de
trabalho
01 a 30 de
julho de
2015
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melhor estruturação, entendimento e controle das falhas potenciais do processo no processo
produtivo do iogurte.
Dessa forma, pôde-se perceber que a FMEA mostrou ser uma ferramenta muito interessante
tanto para grandes organizações como também para as microempresas que querem sobreviver
num mercado altamente competitivo.
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