Case Black Belt: redução de reclamações de clientes por ondulação em chapas de aço

A VoittoAço produz chapas de aço em bobinas e recebia reclamações de clientes por ondulação de borda. A meta era clara: no máximo 3 reclamações por mês e menos de 14,6 t de produto ondulado reclamado. O histórico mostrava média de 3,85 reclamações e 22,4 t por mês.

O projeto de redução de reclamações de clientes seguiu o DMAIC e teve uma virada no meio. A contenção nas linhas de acabamento derrubou o peso reclamado de 41,9 t para 5,1 t por mês. Ao mesmo tempo, os desvios internos por ondulação subiram de patamar.

A equipe redefiniu o Y do projeto e foi atrás da causa. O Ishikawa por etapa, a matriz de esforço e impacto com 25 causas e a análise da rota chegaram a um encadeamento: óleo em excesso numa etapa fazia o cilindro patinar na seguinte.

O resultado medido foi a queda do percentual fora da especificação de 81,71% para 71,23%, com nível sigma de 0,60 para 0,94. O texto mostra como ler cada análise e o que ela decidiu, inclusive o fato de a meta final ainda não ter sido atingida.

Sobre a procedência: este é um projeto real de aluno da formação Black Belt da Voitto, descaracterizado para proteger o cliente. Os números vêm da apresentação original. O que foi acrescentado para explicar, como o contexto do processo e os exemplos de cálculo, está identificado como ilustrativo.

A VoittoAço, a bobina de aço laminado e a ondulação de borda que chegava ao cliente

A VoittoAço produz chapas de aço em bobinas. O material passa por laminação a frio, recozimento, esmerilhamento em parte das rotas, laminação de encruamento e, por fim, pelas linhas de acabamento, onde é cortado e embalado.

Ondulação de borda é um defeito de planicidade. A chapa sai com as bordas onduladas, como a beira de uma folha de papel molhada. Para quem estampa ou corta a chapa, isso significa peça fora de forma, máquina parada e material devolvido.

Planicidade é medida apoiando a chapa sobre uma mesa e medindo a altura da onda em relação ao plano. Quanto mais fina a chapa, mais fácil ela ondula, porque qualquer diferença de alongamento ao longo da largura vira onda.

Cada reclamação custa o frete de retorno, a análise técnica, o material sucateado ou rebaixado e o desgaste com um cliente que compra todo mês. Por isso a redução de reclamações de clientes virou projeto da formação Black Belt, conduzido pelo método DMAIC.

Duas metas no charter: três reclamações por mês e 14,6 toneladas de material ondulado

O problema foi escrito sem citar causa: a empresa recebe reclamações por ondulação e precisa reduzi-las sem perder qualidade do produto. A segunda parte da frase vai pesar mais adiante.

A expressão sem perder a qualidade do produto funciona como restrição. Ela proíbe soluções que reduzam reclamação à custa do material, como afrouxar critério de aceite. Num projeto de redução de reclamações de clientes, essa restrição separa melhoria de maquiagem.

O charter trouxe duas métricas. A primeira conta eventos: no máximo 3 reclamações por mês. A segunda pesa o problema: menos de 14,6 t de produto ondulado reclamado no mês.

A dupla métrica tem razão de ser. Uma única bobina grande reclamada pode valer mais que cinco bobinas pequenas. Contar só reclamações esconderia o peso; medir só toneladas esconderia o número de clientes afetados.

As duas metas traduzem a voz do cliente em limites mensuráveis. O modelo de documento está em project charter.

Trinta e quatro meses de reclamações em dois relatórios resumo

A fase Medir começou pelo histórico mensal. Foram 34 meses, cada um com o peso reclamado e a quantidade de reclamações. A equipe rodou um relatório resumo para cada variável antes de qualquer cálculo de capabilidade.

A leitura começa pela distância entre média e mediana. No peso, a média de 22,4 t fica bem acima da mediana de 14,9 t. Isso indica poucos meses muito pesados puxando a média para cima.

Exemplo ilustrativo: se 30 meses tivessem 10 t reclamadas e 4 meses tivessem 100 t, a média seria 20,6 t e a mediana, 10 t. A média sugeriria problema permanente, quando a dor real estaria concentrada em quatro meses.

O teste de normalidade rejeitou a distribuição normal nas duas variáveis. O detalhe importa porque o cálculo de capabilidade feito em seguida assume normalidade. Os índices servem como ordem de grandeza, não como número exato.

Nível sigma 1,15 e 1,18: capabilidade aplicada a um processo de reclamação

Capabilidade costuma ser associada a dimensão de peça. Aqui ela foi aplicada à própria reclamação, com limite superior igual à meta. Para o peso, o limite foi 14,6 t; para a quantidade, 3 reclamações.

Ppk negativo significa que a média está do lado errado do limite. O Ppk de -0,12 vem de (14,6 - 22,43) dividido por três vezes 22,48. O processo, em média, já viola a meta.

O PPM observado no peso foi 500.000, porque 17 dos 34 meses passaram do limite. O modelo normal estimou 636.173. A diferença vem da assimetria: os dados não são normais e o modelo erra a cauda.

O nível sigma soma 1,5 ao Z.bench, convenção explicada em nível sigma. Metade dos meses passou de 14,6 t, 17 em 34. Os cálculos seguem o roteiro de capabilidade do processo.

Sessenta e cinco bobinas reclamadas abertas por cliente e por tipo de aço

O passo seguinte foi a estratificação. As reclamações foram quebradas por cliente, tipo de aço, espessura e largura. A unidade de contagem passou a ser a bobina reclamada: 65 no período analisado.

Três clientes concentraram 44 das 65 bobinas. Cinco tipos de aço somaram 83,1%. Nenhum dos dois cortes, porém, apontou uma causa. Cliente que compra muito tende a reclamar muito, e tipo de aço mais vendido aparece mais.

Os nomes de clientes e os códigos de aço ficam fora deste relato. O que interessa é o raciocínio: estratificação por quem reclama localiza o efeito, mas raramente localiza a origem.

Espessura e largura entraram no mesmo levantamento. A apresentação registra o corte, mas não traz os gráficos dessas duas variáveis, então o relato não especula sobre eles.

A rota da bobina reclamada: recozimento, laminação a frio, esmerilhadeira e encruamento

A equipe então mudou o corte. Em vez de olhar quem recebeu a bobina, olhou por onde ela passou. Cada etapa da rota ganhou seu diagrama de Pareto.

Na esmerilhadeira, 29 bobinas não passaram pela etapa e 36 passaram, 21 numa máquina e 15 na outra. A conclusão da análise inicial foi que o fluxo de material esmerilhado, chamado de lixado na fábrica, era o mais crítico.

No encruamento, 47 bobinas reclamadas tinham passado pela etapa e 18 não. É o laminador que ajuda a corrigir planicidade, e mesmo assim a maioria das bobinas reclamadas tinha passado por ele.

Há um cuidado de leitura. Pareto de bobinas reclamadas não tem denominador. Exemplo ilustrativo: se 70% da produção passasse pelo laminador 3, ter 64,6% das reclamações ali seria até abaixo do esperado.

A contenção nas linhas de acabamento e o 5W2H que a organizou

Com o fluxo crítico localizado, a equipe agiu rápido para proteger o cliente. Montou um plano 5W2H e criou uma contenção nas linhas de acabamento: bobina com ondulação passou a ficar retida dentro da usina.

O 5W2H é um formulário de sete perguntas. Ele força a ação a ter dono, prazo, local, método e custo, e evita a ordem verbal que ninguém lembra na semana seguinte.

Contenção é ação de proteção, não de solução. Ela compra tempo para a análise de causa e precisa de data para sair, senão vira inspeção permanente que ninguém questiona.

A apresentação registra a ação, não o formulário preenchido. A tabela mostra o formato que um 5W2H de contenção assume, montado para explicar.

Reclamações despencaram, desvios internos dispararam

O efeito sobre o cliente apareceu nos meses seguintes. O gráfico de peso reclamado por mês mostra a linha da contenção entre outubro e novembro.

Dezembro ainda registrou 127,5 t. Reclamação chega com atraso em relação à expedição, então uma contenção não aparece no mês seguinte. De janeiro a abril, nenhum mês passou de 14,6 t; antes, oito de dez meses tinham passado.

Pela meta do charter, a redução de reclamações de clientes estava cumprida nesses quatro meses. A média de 5,1 t ficou abaixo de 14,6 t. Numa leitura apressada, o projeto poderia ser encerrado ali.

O outro gráfico contou a parte ruim. Os desvios de qualidade por ondulação de borda, que oscilavam entre 0,13% e 0,87% num ano e chegaram a 1,38% no seguinte, subiram para 2,54% no primeiro mês da contenção e encostaram em 4% depois.

Quando a contenção mostra o tamanho real do defeito: a redefinição do Y

A contenção não criou ondulação. Ela passou a encontrar dentro da usina o que antes saía para o cliente. O defeito mudou de lugar no balanço: saiu da reclamação externa e entrou no desvio interno.

Em termos de custo da má qualidade, a falha externa virou falha interna. É um avanço, porque falha interna custa menos, mas o problema físico continua igual.

Exemplo ilustrativo: uma bobina retida pode ser reprocessada, rebaixada para um uso menos exigente ou sucateada. Qualquer das três custa menos que a mesma bobina devolvida com frete, análise e crédito ao cliente, mas nenhuma é de graça.

A equipe leu o sinal e redefiniu o projeto. O novo foco passou a ser os desvios de qualidade no acabamento causados pela ondulação. O Y deixou de ser reclamação e passou a ser ocorrência do defeito.

A decisão é rara em projeto de aluno. Manter o Y original permitiria declarar a meta atingida, já que as reclamações caíram. Seria um projeto concluído com o processo do mesmo jeito.

O novo Y medido: 219 observações e uma carta I-AM sem ponto fora no gráfico de valores

O índice de ocorrência de ondulação foi levantado em 219 observações. A apresentação não detalha a unidade de cada observação, então o índice é tratado aqui como foi apresentado, sem conversão.

A carta de controle I-AM, de valores individuais e amplitude móvel, teve média 0,1331 e amplitude móvel média 0,0880. O limite superior saiu em 0,1331 + 2,66 × 0,0880 = 0,3673.

A carta I-AM foi a escolha porque cada observação é um valor único, sem subgrupo. O fator 2,66 converte a variação entre pontos vizinhos em três desvios padrão do processo.

Nenhum valor individual passou dos limites, e só um ponto passou na amplitude móvel. A leitura é de processo previsível num patamar ruim. Isso exclui caça a evento isolado e pede mudança no sistema.

Limite de 0,056 e 81,71% fora: nível sigma 0,60

A especificação do índice foi um limite superior de 0,056. Com média de 0,133, a maior parte das observações ficou acima. O relatório de capabilidade registrou 81,71% fora, 817.083 partes por milhão.

O Z.bench de -0,90 corresponde a esse percentual: na curva normal, 81,71% acima do limite equivale a um limite 0,90 desvio abaixo da média. Somando 1,5, o nível sigma do processo era 0,60.

O Ppk do índice era -0,30, o Z.bench dividido por três. O DPMO de 817.083 é o mesmo 81,71% escrito por milhão de oportunidades.

Para comparar, o nível sigma das reclamações era 1,15. O processo interno parecia pior que o externo porque media o defeito onde ele nasce, sem o filtro que a contenção passou a fazer.

O quadro das métricas Seis Sigma mostra que DPMO, Z e nível sigma são formas de dizer a mesma coisa. Aqui todas apontavam um processo muito longe da meta.

Um Ishikawa montado pelas etapas da usina, não pelos 6M

A ondulação de borda pode nascer em quase qualquer ponto da rota. Por isso o diagrama de Ishikawa não seguiu as espinhas clássicas de método, máquina e material.

• laminadores a frio, onde a espessura e o perfil da chapa são definidos;
• linha de recozimento 1, onde o aço é aquecido e resfriado sob tensão;
• linha de encruamento, que dá o acabamento superficial e corrige planicidade;
• esmerilhadeiras, que removem defeitos superficiais com abrasivo;
• acabamento, onde a bobina é cortada, inspecionada e embalada.

Cada espinha virou uma etapa, e o brainstorming foi feito com as equipes técnicas de cada área. Quem opera o laminador conhece causas que o time de qualidade não vê.

As cinco espinhas cobrem a rota inteira da bobina. Isso combina com a natureza do defeito: planicidade é o resultado acumulado das tensões que a chapa recebe em cada passagem.

A escolha tem custo. Um Ishikawa por etapa perde as categorias transversais, como treinamento ou medição. Em troca, cada causa já nasce com endereço e dono.

Vinte e cinco X's na matriz de esforço e impacto

O brainstorming produziu 25 causas potenciais, numeradas de X1 a X25. Testar todas seria inviável. A equipe as organizou numa matriz de esforço e impacto, para decidir a ordem de ataque.

A matriz entrou antes de qualquer teste estatístico por uma razão prática. Com 25 causas e uma usina em operação, verificar cada X custaria semanas de coleta. A matriz concentra o esforço de dados onde o grupo julga mais provável e mais barato.

O eixo horizontal mede impacto estimado no defeito, de 90 à esquerda a 50 à direita. O eixo vertical mede esforço, de 0 a 10. As linhas pontilhadas dividem o gráfico em quatro quadrantes.

A matriz não prova causa. Ela ordena a investigação com base no julgamento técnico do grupo. A prova vem depois, quando a causa priorizada é verificada no processo.

Óleo em excesso numa etapa, cilindro patinando na seguinte

A investigação das causas priorizadas trouxe o achado central. O excesso de óleo gerado numa etapa do processo chegava a uma etapa posterior e fazia o cilindro patinar sobre a chapa.

Num laminador, a chapa é puxada pelo atrito com os cilindros. Se há óleo demais, o cilindro escorrega. A tração fica desigual entre o centro e as bordas, e a borda alonga mais que o meio. Borda mais comprida que o centro não cabe plana: ela ondula.

O achado explica por que estratificar por etapa isolada não bastava. A causa estava numa etapa e o efeito aparecia em outra. Um Pareto por máquina apontaria o lugar onde o defeito surge, não onde ele começa.

A apresentação não mostra o teste que confirmou a cadeia. Num projeto parecido, a confirmação viria de dados pareados: óleo residual na saída da etapa anterior cruzado com a ondulação da mesma bobina na etapa seguinte.

Esse encadeamento é o tipo de pergunta que os 5 porquês ajudam a fazer: por que ondulou, por que patinou, por que havia óleo, por que o óleo não foi retirado.

Seis ações do plano e a causa que cada uma ataca

A fase Melhorar usou outro 5W2H, agora para a causa e não para a contenção. A apresentação lista seis ações implantadas.

A tomografia do rolo aplicador é uma ação de diagnóstico. Antes de trocar peça por tentativa, a equipe quis conhecer a condição interna do rolo que distribui o óleo.

A coluna da direita é a leitura técnica de cada ação, com base no mecanismo do óleo e do cilindro. A apresentação não traz o efeito individual de cada uma.

Quatro das seis ações tratam de equipamento e duas tratam de padrão. Ação de equipamento sem padrão escrito se perde na troca de turno.

De 81,71% para 71,23%: o que os testes de antes e depois dizem

A comparação usou 219 observações antes e 80 depois. Dois testes de hipótese responderam se a média e a variação tinham mudado.

A média caiu com valor-p de 0,008 e o desvio padrão caiu com valor-p de 0,019. As duas mudanças são estatisticamente reais. A queda relativa no percentual fora foi de 12,8%, que o relatório arredonda para 13%.

Os intervalos de 90% do desvio padrão foram de 0,0807 a 0,0909 antes e de 0,0616 a 0,0854 depois. Eles se sobrepõem pouco, e o teste formal de duas variâncias confirma a diferença.

O resultado também mostra que a meta de 0,056 não foi alcançada. Com média de 0,106, o processo segue acima do limite. O case relata uma melhoria real, não a solução completa.

Cartas I-AM com limites recalculados para sustentar o ganho

A fase Controlar adotou cartas de controle para acompanhar o processo melhorado. A carta de antes e depois mostra os limites recalculados no segundo estágio.

Limites recalculados são a régua nova. Um ponto acima de 0,2898 no estágio novo é sinal, mesmo que antes estivesse dentro. No estágio depois, a carta já marcou um valor individual e três amplitudes móveis acima do limite.

Esses pontos pedem investigação, não recálculo. Um plano de controle completo diria quem reage, em quanto tempo e com qual ação. A apresentação registra as cartas; o plano escrito não aparece nela.

Exemplo ilustrativo de plano de controle para este caso: índice de ondulação na carta I-AM, auditoria dos cilindros com frequência definida, lubrificação do rolo enxugador no plano de manutenção e troca de prensa como gatilho de verificação.

O que o case de ondulação ensina a quem conduz um projeto Black Belt

O primeiro ensinamento é sobre a escolha do Y. Uma contenção bem feita pode cumprir a meta de reclamação sem mudar o processo. A equipe percebeu isso e trocou o Y, o que tornou o projeto mais difícil e mais honesto.

O segundo é sobre estratificação. Cortar por cliente e por tipo de aço localizou o efeito. Cortar pela rota de fabricação aproximou a origem. E a causa final atravessava duas etapas.

O terceiro é sobre leitura de resultado. Valor-p abaixo de 0,05 prova mudança, não suficiência. O índice caiu 20,1% e continua acima da especificação, e um novo ciclo de projeto Seis Sigma teria ponto de partida claro.

O quarto é sobre causa que atravessa etapas. Em processo contínuo, o defeito aparece num ponto e nasce em outro. O Ishikawa pela rota e o brainstorming com cada área técnica permitiram ligar o óleo de uma etapa ao cilindro da seguinte.

Para quem conduz um projeto de redução de reclamações de clientes, a pergunta de controle é simples: se a contenção sair amanhã, o cliente volta a reclamar? Se a resposta for sim, a causa ainda não foi tratada.

Quem se prepara para o papel encontra o escopo da função em o que é um Black Belt e o método inteiro em Lean Seis Sigma.