Poka-Yoke na Manufatura: Tipos, Exemplos e Como Começar
By Mirko Peters ·
O poka-yoke na manufatura torna os erros impossíveis ou os torna visíveis imediatamente. Veja os três métodos, exemplos do chão de fábrica e cinco passos para começar em um processo.
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Poka-yoke na manufatura significa projetar uma tarefa, um dispositivo de fixação ou uma máquina de forma que um erro não possa acontecer ou apareça no momento em que ocorrer. Este guia é para gestores de lean que precisam aplicar o poka-yoke, uma ferramenta central da manufatura enxuta do conjunto de ferramentas do Sistema Toyota de Produção, de forma correta e ensiná-lo a outras pessoas. Você vai conhecer os três métodos clássicos, ver exemplos do chão de fábrica e receber cinco passos para começar em um processo ainda esta semana. Não é preciso nenhum software especial. Um bom poka-yoke costuma ser um pino, um sensor ou uma marcação de cor simples.
Pontos principais
- Poka-yoke é um dispositivo ou um projeto de processo que torna um erro impossível ou o torna visível imediatamente, para que um defeito não chegue à etapa seguinte.
- A prevenção é mais forte que a detecção: uma peça que só encaixa de um jeito é melhor que um buzzer que toca depois que a peça errada já foi instalada.
- Os três métodos clássicos são o método de contato, o método de valor fixo e o método de etapas de movimento; cada um responde a um tipo diferente de erro.
- Comece com um erro recorrente, rastreie-o até a origem, elimine a causa se for possível e adicione um dispositivo de detecção somente onde não puder eliminá-la.
- Um poka-yoke precisa de uma verificação diária com um caso conhecidamente defeituoso; caso contrário, ninguém sabe se ele ainda funciona.
O que é poka-yoke e como ajuda a prevenir erros
Poka-yoke é um termo japonês. "Poka" refere-se a um erro involuntário e "yoke" à prevenção. O Lean Enterprise Institute (LEI) o descreve como dispositivos simples e de baixo custo que ajudam os operadores a evitar erros, como peças erradas, peças faltando ou peças instaladas ao contrário. O objetivo é incorporar a qualidade ao processo e capturar o defeito na origem, tendo defeito zero como meta. Assim, as pessoas podem resolver o problema em vez de separar peças ruins depois. Os melhores dispositivos evitam os erros antes que aconteçam e tornam a ação errada fisicamente impossível.
Um verbete de enciclopédia sobre poka-yoke atribui ao engenheiro de qualidade Shigeo Shingo o desenvolvimento da ideia e sua formalização na manufatura japonesa. Muitos textos em inglês também usam os termos "mistake proofing" e "error-proofing". A American Society for Quality (ASQ) os trata como a mesma ferramenta. Na manufatura enxuta, ela fica ao lado do controle de qualidade: o controle encontra as unidades defeituosas, o poka-yoke impede que elas sejam produzidas.
O folclore popular, repetido no site do Shingo Institute, diz que a ideia foi chamada primeiro de "baka-yoke", ou à prova de tolos. Shingo se opôs, porque o termo sugeria que os trabalhadores são tolos, e mudou para "mistake". A mesma página o cita: erros são inevitáveis, mas os defeitos que deles resultam não são. Essa frase é uma boa forma de explicar o poka-yoke para uma equipe.
Poka-yoke não é culpabilização. Ele parte do princípio de que as pessoas cometem erros de vez em quando, e que o processo não deve depender de atenção perfeita. Também não substitui o treinamento nem o trabalho padronizado. O trabalho padronizado define a forma correta de executar a tarefa. O poka-yoke protege essa forma contra deslizes.
Ele também muda o papel da inspeção. A LEI aponta que a inspeção por amostragem pode deixar passar defeitos presentes na produção total. Uma inspeção de 100% é custosa e só encontra defeitos depois que eles já ocorreram, o que dificulta a eliminação da causa raiz. A prevenção de erros na própria estação evita os dois problemas: cada unidade é verificada, e a verificação acontece quando o erro ainda é fácil de rastrear.
Prevenção e detecção: dois níveis de prevenção de erros
A descrição da ASQ sobre mistake proofing separa dois níveis.
A prevenção torna o erro impossível. A ASQ indica três caminhos:
- Eliminação: remova a etapa que causa o erro.
- Substituição: troque por uma etapa que não possa dar errado.
- Facilitação: torne a ação correta muito mais fácil do que a errada.
A detecção identifica o erro e limita seus efeitos quando a prevenção não é viável. A detecção pode ser uma inspeção pela estação seguinte, uma autoverificação do operador logo após a tarefa ou uma checagem das condições antes de a etapa começar. Também pode ser um sinal ou um controle que interrompe o processo.
A LEI usa uma divisão semelhante para dispositivos: o tipo parada (shutdown), que a LEI considera o mais poderoso, e o tipo alerta (warning), que avisa o operador com um sinal sonoro ou luminoso. Um alerta não impede o erro, e uma simples lista de verificação é ainda mais fraca, porque depende da memória e da atenção. Se uma unidade defeituosa for cara ou insegura, busque primeiro a prevenção, depois a parada e, por último, o alerta.
Poka-yoke na manufatura: três métodos clássicos
O trabalho de Shingo costuma ser resumido em três métodos. A entrada da enciclopédia citada acima os descreve assim.
- Método de contato. Um dispositivo sensor ou uma forma física verifica o formato, o tamanho ou a posição da peça. Exemplos são um pino que impede o encaixe de uma peça mal posicionada, um interruptor de fim de curso ou um sensor de proximidade.
- Método de valor fixo. A mesma ação deve ocorrer um número definido de vezes. Um contador ou um conjunto de peças previamente contadas mostra quando a contagem está errada. O exemplo da entrada é apertar seis parafusos com uma chave mergulhada em tinta diluída, de modo que um parafuso sem tinta indica trabalho inacabado.
- Método de sequência de movimentos. Uma pessoa executa várias ações diferentes em sequência. Sensores ou uma verificação de sequência confirmam que cada etapa ocorreu e alertam o operador quando uma delas é pulada.
Escolha o método pelo tipo de erro. Peça errada ou posição errada indica o método de contato. Contagem errada indica o método de valor fixo. Etapa pulada indica o método de sequência de movimentos.
Exemplos de poka-yoke no chão de fábrica
Os exemplos de poka-yoke a seguir vêm do léxico da LEI e da entrada da enciclopédia, além de práticas comuns em linhas de montagem.
- Formato da peça. Uma peça tem um entalhe ou um furo descentralizado, então só encaixa na orientação correta. Trata-se de prevenção pelo projeto.
- Pino de fixação. Um pino de aço em um dispositivo de fixação bloqueia uma peça mal posicionada. Este é o método de contato.
- Contador de furadeira. Um contador na furadeira emite um sinal sonoro se o operador retirar a peça antes de o número correto de furos ser feito. Este é o método de valor fixo, com alerta.
- Sensor na coleta. Uma fotocélula impede o produto de avançar até que as peças necessárias tenham sido coletadas. A LEI lista este como um exemplo de posto de trabalho.
- Intertravamento. Um sensor de proximidade bloqueia a chave pneumática até que a caixa de engrenagens seja preenchida com óleo. Este é um dispositivo de parada que impõe uma sequência.
- Painéis de cores e de silhueta. Ferramentas de torque ou fixadores são codificados por cor de acordo com a variante do produto, e cada ferramenta tem um contorno no painel. Qualquer pessoa vê de relance o que está faltando. Trata-se de detecção, e é simples.
Repare que nenhuma delas precisa de computador. A maioria é feita pela equipe em poucas horas. A vida cotidiana está cheia da mesma lógica: a LEI cita uma máquina de lavar que não liga com a porta aberta, um cortador de grama que para quando a barra de segurança é solta e o corretor ortográfico de um editor de texto. Use exemplos assim ao ensinar a ideia, porque as pessoas enxergam o princípio antes de enxergá-lo na própria estação de trabalho.
Como implementar o poka-yoke: cinco passos
A ASQ apresenta um roteiro curto para implementar a prevenção de erros. Esta versão foi adaptada para um primeiro piloto.
- Escolha um erro recorrente. Use o seu registro de defeitos, as reclamações de clientes ou a taxa de refugo por causa. Escolha um erro que aconteça com frequência e custe dinheiro ou comprometa a segurança de forma real.
- Faça o fluxograma do processo na estação e marque onde o erro humano pode acontecer.
- Rastreie o erro até a origem. Pergunte "por quê?" cinco vezes e vá até a estação para observar o problema. Não tire conclusões a partir do escritório.
- Tente a prevenção primeiro. Você consegue eliminar a etapa, substituí-la ou facilitar a ação correta? Só se não for possível, projete um mecanismo de detecção.
- Teste e depois padronize. Experimente o dispositivo com peças reais e operadores reais, ajuste-o e inclua-o na instrução de trabalho.
Envolva os operadores a partir do passo 2. Eles conhecem os momentos incômodos da tarefa. Também serão eles que vão desligar o dispositivo se ele atrapalhar o trabalho.
Exemplo: um conector encaixado ao contrário
Este é um cálculo ilustrativo, não um resultado medido. Uma estação monta um conector de dois pinos. O conector pode ser encaixado girado em 180 graus. Vamos supor que 1 em cada 200 unidades seja montada errado, e que a falha só seja detectada no teste de fim de linha. A estação produz 800 unidades por turno.
- Erros por turno: 800 dividido por 200 é igual a 4 unidades.
- Custo por erro: vamos supor 12 minutos de retrabalho a uma taxa interna de 45 unidades monetárias por hora, o que dá 9 por unidade, mais 6 de capacidade de teste perdida. Isso totaliza 15 por unidade.
- Custo por turno: 4 vezes 15 é igual a 60. Para 220 turnos por ano, são 13.200.
A equipe troca a carcaça do conector por uma com uma pequena chave, de modo que ele não consiga ser encaixado girado. Esse é o que chamamos de prevenção por projeto. Se a carcaça não puder ser trocada, a equipe adiciona um dispositivo de fixação com um pino que bloqueia a orientação errada, que é o método de contato. Em qualquer dos casos, a taxa de erro para essa causa cai próxima de zero. A economia é de 13.200 por ano menos o custo da mudança. Use os seus próprios números: taxa, minutos e frequência de erros da sua fábrica.
Erros comuns
- Escolher um alerta quando a prevenção é possível. Uma campainha é fácil de instalar e fácil de ignorar. A LEI observa que dispositivos de alerta avisam as pessoas, mas não impedem o erro.
- Excesso de engenharia. A LEI afirma que um bom poka-yoke é simples, confiável, de baixa manutenção e barato. Um sistema complexo de sensores que falha toda semana será contornado.
- Deixar os operadores de fora. Um dispositivo que torna o trabalho mais lento ou mais difícil será desligado. Teste-o com as pessoas que o utilizam.
- Corrigir o sintoma, não a causa. Se o erro vem de desenhos pouco claros ou de iluminação ruim, um dispositivo na estação resolve apenas parte do problema.
- Não fazer verificação diária. Teste o dispositivo com uma peça defeituosa conhecida no início de cada turno. Um poka-yoke que parou de funcionar silenciosamente é pior do que nenhum, porque as pessoas confiam nele.
- Parar no primeiro. Registre cada poka-yoke no trabalho padrão e revise-os nas suas reuniões regulares de melhoria.
Próximo passo
Escolha um erro do seu registro de defeitos e vá até a estação hoje. Rastreie-o até a origem e tente eliminar o erro no projeto antes de recorrer a um sensor. Esse é o primeiro passo prático do poka-yoke na manufatura.