Maio/2003

Seis Sigma

SELECIONANDO AS MÉTRICAS APROPRIADAS

Niraj Goyal
Consultor (EUA)

Uma das perguntas mais comuns feitas pelos usuários do Seis Sigma é como selecionar métricas apropriadas para uma organização ou um processo em particular. Muito material já foi escrito sobre esse assunto. Este artigo focaliza três aspectos que provavelmente serão de interesse dos usuários do Seis Sigma:

  • Por que são necessárias métricas, ou melhor, métricas apropriadas?
  • Procedimento de quatro etapas para selecionar métricas apropriadas para uma aplicação.
  • Dois casos - um, simples e fictício, e o outro, verídico - para explicar a seleção de métricas apropriadas.

Este artigo poderá ser útil para os usuários do Seis Sigma que estejam começando a trabalhar numa nova organização e/ou num novo projeto. Também poderá servir para aqueles que iniciaram sua experiência com o Seis Sigma num ambiente desenvolvido, onde já existiam métricas apropriadas definidas, mas ainda não compreenderam a importância e as nuanças desse assunto.

O Que é Métrica?
Suponha que hoje é segunda-feira, e a pessoa A tem de encontrar a pessoa B às 10:00 do dia seguinte. Agora, suponha que não há relógio, não há medida de tempo, isto é, não há noção de horas, minutos ou segundos. Como A se comunicará com B?

A: - Encontro você depois que o sol se puser e nascer uma vez.
B: - Mas quanto tempo depois que o sol nascer?
A: - Hmmmm, quando o sol chegar mais ou menos ali... - apontando para um ponto elevado no céu.

Como já era de se esperar, ambos chegam ao ponto de encontro em horários bastante diferentes, e um deles é obrigado a perder tempo esperando. Então, qual foi o problema que causou essa perda de tempo? Existe uma unidade para medir o tempo - dia e noite - entre A e B, mas, mesmo assim, ocorre perda de tempo.

Essa unidade de medida é chamada de métrica - ex.: dia (tempo), quilômetro (distância) e quilograma (peso) são, todos, métricas. Mas será que a métrica do dia e noite serve para as necessidades de A e B? A resposta óbvia é não. Assim sendo, A e B precisam definir e escolher uma métrica mais apropriada.

Desenvolvendo Métricas Apropriadas

Para ficar mais claro o problema de se desenvolver métricas apropriadas, imagine que você tenha de resolver o problema de A e B sem ter as métricas de hora, minutos e segundos. Esse é um desafio que a maioria dos usuários do Seis Sigma enfrentam quando começam a trabalhar numa nova empresa ou num novo problema dentro da mesma empresa. As cinco etapas listadas abaixo ajudarão a chegar nas métricas apropriadas de forma sistemática.

1ª etapa: Por que é necessária a medição?
2ª etapa: O que deve ser medido?
3ª etapa: Qual é a precisão necessária para a medição?
4ª etapa: Como será a medição?
5ª etapa: Para que será usada a medição? Por quem?

Essas etapas serão explicadas usando-se dois casos.

Caso 1: O problema de A e B descrito acima é expresso usando-se um simples exemplo que irá explicar a todos - usuários do Seis Sigma e pessoal de operações - as questões envolvidas e os métodos usados para a solução.

Caso 2: O caso verídico referente à seleção de métricas apropriadas, constatado durante a implantação do Seis Sigma na área de digitação de dados de uma grande empresa, é mais complexo. Nesse caso, a empresa havia selecionado o tema "Melhorando a Constância da Qualidade" de suas operações. No início do trabalho, a métrica usada para medir a qualidade era o número de caracteres errados, representado pela porcentagem do número total de caracteres digitados em um dia.

1ª etapa: Por que é necessária a medição?

Ou mais especificamente, por que é necessária uma nova métrica?

Caso 1: Para reduzir o tempo perdido devido ao fato de as partes A e B não chegarem ao encontro no mesmo horário.

Caso 2: Quando se pediu para descrever o estado atual da "constância da qualidade", descobriu-se que a organização estava medindo a porcentagem de caracteres corretos em amostras de lotes e representando a qualidade pela porcentagem média de caracteres corretos. Essa média variava em diferentes períodos. Todos sabiam dessa variabilidade, mas ninguém sabia como medi-la. Assim, tinha-se valores como 99,95%, 99,952%, 99,992%, etc. para representar as médias diárias de porcentagens de erro. Essa métrica não estava medindo o problema de inconstância. Tampouco estava medindo os resultados do processo. Em vez disso, estava medindo a qualidade média aproximada, levando a soluções automáticas e esporádicas sempre que os registros estivessem abaixo da média.

2ª etapa: O que deve ser medido?

Caso 1: A resposta óbvia é que o tempo precisa ser medido com mais precisão para que a perda de tempo possa ser evitada.

Caso 2: Em primeiro lugar, o problema diz respeito a erros, devendo-se, portanto, medir a porcentagem de caracteres errados, e não de caracteres corretos. Assim sendo, em vez de se apresentar a qualidade como 99,92% correta, seria muito melhor expressá-la como 0,05%, 0,048%, 0,008% de defeitos, a fim de controlar os erros. Esses números são um pouco mais difíceis de se manusear do que os números dados anteriormente; mas, não se preocupe, trataremos desse aspecto na 3ª etapa.

Em segundo lugar e ainda mais importante, deve-se introduzir o desvio-padrão de erros como uma medida da constância da qualidade. Dessa forma, o problema da qualidade inconstante será diretamente medido, focalizando-se, portanto, os esforços para sua melhoria.

3ª etapa: Qual é a precisão necessária para a medição?

Talvez essa etapa pareça trivial, mas, na verdade, ela é muito importante. Para os engenheiros, essa etapa constitui-se na especificação do valor mínimo de uma métrica.

Caso 1: Para melhorar a precisão da medição, é necessária uma métrica que meça intervalos menores do tempo variável. Quão menores? Suponha que A e B decidam dividir o dia em 24 métricas menores - isto é, selecionar uma hora como a unidade de tempo. A e B combinarão, então, uma determinada hora para se encontrarem no dia seguinte. Contudo, um poderia vir às 11:00 em ponto, e o outro, entre 11:00 e 12:00, e ainda assim dizerem que o horário é 11:00. Em muitos casos, a espera ainda seria intoleravelmente longa.

Assim sendo, A e B concluiriam que é necessária uma métrica mais precisa. Poderiam, então, decidir selecionar uma métrica que fosse 1/3600 de uma hora, isto é, um segundo. Nesse caso, a especificação para o horário designado poderia ser 2100 segundos após as 11:00. Logo, eles perceberiam que essa unidade é muito pequena e que esperar exatamente 300 segundos não seria muita coisa. Assim sendo, talvez eles escolhessem 60 partes de uma hora - um minuto - como a métrica apropriada.

Seria fácil de medir, conveniente para usar e fácil de interpretar. Deveríamos saber que o ano, o século, o mês, a semana e o milissegundo são, todos, métricas de tempo, podendo ser usados para especificar um determinado tempo - mas tente especificar o horário de um encontro usando qualquer uma dessas métricas e você logo concluirá que elas não são apropriadas para a necessidade de A e B.
Caso 2: Quando se perguntou acerca das especificações do cliente, a resposta foi que o cliente aceita uma precisão mínima de 99,995%. Assim sendo, um problema era sentido sempre que as verificações de qualidade indicavam lotes excedendo esse padrão. Para médias mensais sucessivas, os registros típicos seriam:

   99,998% OK
   99,992% Falha
   99,997% OK
   99,991% Falha

Se um membro da equipe relatasse que a qualidade média havia melhorado, de 99,993%, no mês anterior, para 99,996%, no mês seguinte, não seria possível estimar a porcentagem de melhoria. Seguindo a 2ª etapa, quando se percebeu que a porcentagem média de erros era uma medida mais adequada para essa aplicação, os registros mudaram para:

    0,002% de caracteres errados
    0,008% de caracteres errados
    0,003% de caracteres errados
    0,009% de caracteres errados

O padrão do cliente agora é menos de 0,005% de erros permitidos. Subitamente, podemos ver que a média de erros foi 400% maior no mês 2 em comparação com o mês 1.

Esse números decimais, porém, não eram convenientes. Por exemplo, uma melhoria de 50% em 0,003% significava mais uma casa decimal - 0,0015% - e assim por diante. Percebeu-se, então, que se os erros fossem calculados em ppm (partes por milhão), em vez de porcentagem, os números seriam muito mais fáceis de se manusear, conforme mostrado abaixo:

   20 ppm
   80 ppm
   30 ppm
   90 ppm

Assim, o padrão do cliente para essa escala de erros ficou sendo de menos de 50 ppm permitidos. Dessa forma, ficou mais fácil manusear, expressar e entender o valor. Passando-se de % para ppm, garantiu-se uma precisão de medição muito maior. Portanto, a métrica final selecionada para os erros foi em ppm em vez de % de acertos.

4ª etapa: Como será a medição?

Caso 1: É evidente que, quando A e B mudaram a métrica de dia para hora e, depois, para minuto, foi preciso desenvolver instrumentos de medição, progredindo do relógio de sol para o relógio mecânico e, depois, para o relógio de quartzo. Quando os físicos atômicos enfrentaram problemas também envolvendo a necessidade de medição exata, foi preciso desenvolver o segundo, o milissegundo e o nanossegundo, sendo então necessário o relógio atômico para medi-los.

Caso 2: O problema do cliente era a "inconstância da qualidade", sendo que a média de erros não estava servindo para medir essa variável. Assim sendo, como deveria ser a medição da variabilidade? A resposta óbvia é: por meio do desvio-padrão. Mas, como acontece freqüentemente, o caso não era óbvio para o pessoal de operações. Após treiná-los no conceito e no cálculo de sigma, essa métrica foi introduzida. Quando os primeiros registros de sigma surgiram e foram interpretados, uma série de mudanças muito importantes aconteceram.

Os conceitos de variabilidade e controle de variabilidade para satisfazer o cliente tornaram-se, então, mais claros. Assim, toda a compreensão da qualidade mudou, conforme manifestado nas declarações a seguir, feitas antes e depois da introdução da métrica sigma:

Antes: "O limite de qualidade para o cliente é < 50 erros ppm".
Depois: "Temos de produzir de forma que a (média + 3*sigma) de erros seja < 50 ppm".

Subitamente, todos começaram a compreender que a média teria de ser muito menor do que 50 ppm para garantir que o cliente ficasse satisfeito, apesar da variabilidade. Compreenderam também que, mesmo com esse padrão, eles estariam abaixo das especificações de 0,3% do tempo. Gradualmente, todo o esforço passou a ser para reduzir o sigma, isto é, a variabilidade. Os resultados foram impressionantes e aparecem descritos no estudo de caso Converting Paper to Electronic Documents (Convertendo Documentos em Papel em Documentos Eletrônicos).

Na verdade, a introdução da métrica sigma favoreceu uma mudança de pensamento, de forma que todas as linhas de clientes se voltaram para os gráficos de controle da média e sigma, usados para medições de erros e de defeitos. 

5ª etapa: Para que será usada a medição? Por quem?

A frase "Não se pode melhorar o que não é medido" caracteriza a tremenda ênfase que o Seis Sigma coloca sobre a medição. Porém, o Seis Sigma também aconselha que se evitem as medições que não são usadas. Uma das possíveis razões para se inutilizar uma medição é porque ela não é apropriada para o usuário. Dentre outras razões, pode ser também porque ela não é compreendida, não serve para determinada finalidade ou é muito difícil ou complexa para ser usada.

Caso 1: Se a métrica selecionada para medir o tempo fosse o segundo ou o ano, A e B não adotariam essa métrica por todas as razões listadas acima. A métrica que os ajudou foi a do minuto, por isso foi logo adotada.

Caso 2: As métricas ppm e sigma foram logo adotadas quando o pessoal compreendeu claramente seu conceito, cálculo e utilidade, já que elas ajudaram na melhoria e no controle do problema. No caso dos erros em ppm, foi fácil; mas, no caso do sigma, foi necessário desenvolver uma explicação bem simples do conceito e repeti-la várias vezes para os funcionários de todos os níveis, até que fosse assimilada, e sua interpretação fosse tão familiar como a da "média". Hoje, o Seis Sigma se tornou um estilo de vida, e muitos não entendem como puderam trabalhar sem ele.

Conclusão

Esses exemplos se destinam a ajudar o usuário inexperiente do Seis Sigma a reconhecer as questões envolvidas e a importância de garantir que as métricas selecionadas e usadas em todos os níveis da organização sejam apropriadas. Para se elaborar métricas apropriadas, são necessários conhecimento, experiência e muito bom senso. Esses exemplos podem ser usados para explicar ao pessoal de operações os conceitos de métrica, e por que poderia ser necessário criar novas métricas ou ajustar as métricas atuais.

Texto traduzido por Marily Tavares Sales, do QSP.

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