Como melhorar a qualidade da produção na fabricação por lotes

Melhorar a qualidade da produção na fabricação por lotes requer mais do que aumentar o número de colaboradores ou realizar mais inspeções. O verdadeiro controlo de qualidade está integrado em cada etapa do processo, apoiado pelos sistemas de dados adequados, por ciclos de melhoria contínua e por uma cultura que encara os desvios como oportunidades.

Com base nas ideias práticas retiradas da conversa no podcast «Better Batch» com Nate Call, este artigo mostra como ir além da gestão de emergências e construir um sistema resiliente utilizando registos eletrónicos de lotes, análises preditivas e um sistema ERP para processos em lotes.

Por que razão contratar mais pessoal de controlo de qualidade não resolverá os seus problemas de qualidade

Quando uma linha de produção enfrenta problemas de qualidade, os gestores costumam partir do princípio de que a solução passa por contratar mais inspetores ou técnicos de controlo de qualidade. Isso pode colmatar lacunas imediatas na capacidade de inspeção, mas não contribui em nada para resolver a razão pela qual os defeitos continuam a surgir.

As equipas podem concentrar-se tanto em detetar erros que acabam por perder de vista as falhas do processo que permitem que esses erros ocorram. Recorrer a pessoal adicional no controlo de qualidade pode levar a liderança a acreditar que o problema está resolvido, mesmo quando questões de fundo, como instruções de trabalho pouco claras ou manutenção inadequada do equipamento, continuam a comprometer a consistência dos lotes.

Com o passar do tempo, esta abordagem gera frustração entre os trabalhadores da linha de produção, aumenta os custos com mão-de-obra e deixa por explorar as verdadeiras oportunidades de melhoria duradoura. Quatro razões pelas quais o aumento do número de colaboradores na área de controlo de qualidade não é suficiente:

1. Sobrecarga de inspeção versus conceção do processo: os defeitos multiplicam-se quando os processos a montante não incluem controlos de qualidade integrados. Um único inspetor não consegue verificar todos os atributos ou medições. A integração de controlos no fluxo de trabalho previne erros de forma muito mais eficaz do que a revisão pós-produção.
2. Rendimentos decrescentes e queda na motivação: À medida que o número de colaboradores na área de controlo de qualidade aumenta, cada novo colaborador deteta menos defeitos por hora. As equipas podem ficar sobrecarregadas com a burocracia e as tarefas repetitivas, o que leva à fadiga e a erros. Sem sistemas que automatizem as verificações de rotina, o aumento do número de colaboradores pode gerar mais frustração em vez de maior precisão.
3. Custos ocultos da coordenação e da formação: Mais pessoal significa mais integração, mais reuniões e mais possibilidades de falhas de comunicação. Responsabilidades pouco claras e funções sobrepostas criam lacunas que permitem que surjam defeitos e que o trabalho de retrabalho aumente.
4. A verdadeira eficiência resulta das melhorias no sistema: investir o custo de duas contratações para a área de controlo de qualidade num sistema eletrónico de registos de lotes ou num MES permite, muitas vezes, eliminar dezenas de etapas manuais, reduzir os erros na origem e libertar a equipa para que se concentre na melhoria contínua.

Os custos ocultos das verificações manuais de qualidade na produção em lote

Quando as inspeções de qualidade dependem de caneta e papel ou de folhas de cálculo básicas, as falhas no processo tornam-se mais difíceis de detetar, mesmo à medida que vão aumentando. Os operadores que têm de lidar com pranchetas podem deixar escapar ou registar incorretamente os dados enquanto acompanham o ritmo acelerado da produção. Os supervisores podem só perceber os problemas depois de um lote estar concluído. Esta abordagem cria pontos cegos nas operações diárias e deixa a empresa vulnerável quando as entidades reguladoras ou os clientes solicitam provas de conformidade.

Quatro formas significativas através das quais as verificações manuais geram riscos e ineficiência:

1. Erros na introdução de dados: os registos manuscritos e a transcrição manual favorecem a ocorrência de erros em todas as etapas. Uma caligrafia ilegível, dígitos omitidos e erros de digitação podem transformar uma medição dentro dos limites em um falso alarme ou, pior ainda, ocultar um defeito real.
2. Detecção tardia de problemas: Quando as inspeções são agrupadas no final de um turno, um processo pode desviar-se da meta muito antes de alguém se aperceber. Quando o problema vem à tona, os custos de contenção, retrabalho e eliminação já se multiplicaram.
3. Falta de visibilidade em tempo real: os documentos em papel e as folhas de cálculo impedem os supervisores de perceberem o ritmo e a dimensão dos defeitos. Sem um painel de controlo centralizado ou alertas automatizados, as tendências emergentes e os desvios nos processos passam despercebidos até que as metas não sejam atingidas ou surjam reclamações.
4. Lacunas de conformidade: As entidades reguladoras esperam registos de lotes completos, pesquisáveis e com data e hora registadas. A recuperação de ficheiros em papel sob a pressão de uma auditoria revela frequentemente a falta de listas de verificação ou entradas contraditórias, o que pode levar à emissão de cartas de advertência ou à suspensão da produção.

Como garantir a qualidade em cada etapa do seu processo de produção

A qualidade não pode ser uma preocupação secundária, abordada apenas depois de um lote estar concluído. Tratar a garantia de qualidade como uma etapa final atrasa a produção, desvia a atenção para a resolução de problemas urgentes e aumenta o desperdício. Integrar as verificações de qualidade em todas as fases do fluxo de trabalho permite detetar erros em tempo real e ajuda a garantir que os produtos cumpram as especificações desde a fase de conceção.

Quando os operadores sabem exatamente o que inspecionar, quando realizar testes e como responder a variações, o chão de fábrica deixa de se debater para conter erros e passa a colaborar na implementação de melhorias. Isto reduz o desperdício e o retrabalho e liberta a equipa de qualidade para se dedicar a tarefas estratégicas. Os controlos integrados também reforçam a conformidade, uma vez que os auditores procuram provas de que os riscos são antecipados e mitigados, e não apenas detetados no final da linha de produção.

Quatro estratégias comprovadas para introduzir controlos de qualidade em todas as fases:

1. Mapeamento de processos e pontos de controlo críticos: Divida cada sequência de produção para identificar onde podem ocorrer erros e defina verificações mensuráveis nesses pontos. Por exemplo, os sensores integrados na linha de produção podem verificar o peso de enchimento imediatamente após a dosagem. Se o peso estiver fora dos limites de tolerância, o sistema interrompe a linha de produção e alerta a equipa.
2. Instruções de trabalho padronizadas com recursos visuais: Substitua os procedimentos operacionais padrão (SOP) com textos densos por guias passo a passo que incluam fotografias, diagramas anotados e vídeos curtos. Os tablets em cada estação podem apresentar instruções que correspondam ao tamanho atual do lote, à origem dos ingredientes ou à configuração do equipamento. Os novos colaboradores adaptam-se mais rapidamente.
3. Amostragem durante o processo e controlos estatísticos: Programe amostragens regulares para atributos críticos, tais como o pH, a viscosidade ou o teor de humidade. Os gráficos de controlo estatístico do processo revelam desvios em relação aos valores-alvo, permitindo assim que os técnicos ajustem os parâmetros antes que uma variação menor se transforme num desvio significativo.
4. Controles de qualidade interdepartamentais: Exigem que as equipas de produção, qualidade e manutenção aprovem conjuntamente antes de se passar à fase seguinte. Por exemplo, antes de passar da mistura para o enchimento, as três equipas confirmam que o equipamento está limpo, que os materiais foram verificados e que os testes preliminares foram aprovados.

Utilizar o acompanhamento de desvios para resolver as causas profundas, e não os sintomas

Com demasiada frequência, as falhas nos lotes desencadeiam ações corretivas que mal arranham a superfície. Numa conversa com Nate Call, um fabricante descobriu dezenas de lotes com defeito apenas após uma auditoria sazonal, e as suas ações de análise pós-incidente limitaram-se a resolver incidentes isolados. O que era necessário era uma abordagem sistémica que transformasse os desvios em melhorias duradouras.

Um sistema de acompanhamento de desvios bem estruturado faz mais do que apenas registar erros. Regista cada não conformidade, como uma leitura de humidade fora da tolerância ou uma paragem inesperada do equipamento, numa base de dados pesquisável. A atribuição de identificadores de turno, operador e máquina aos eventos revela padrões que apontam para lacunas mais profundas no processo ou na formação.

Em conjunto com uma análise estruturada das causas profundas e uma verificação integrada, o acompanhamento de desvios cria um ciclo de retroalimentação que reforça a produção ao longo do tempo:

1. Registo centralizado de desvios: Registe todos os problemas com o equipamento, erros na composição das receitas e incumprimentos das especificações num único sistema, incluindo o operador, o horário do turno e o ID da máquina, para que possa analisar em pormenor as circunstâncias subjacentes a cada evento.
2. Análise estruturada da causa raiz: Reúna equipas multifuncionais para utilizarem ferramentas como os diagramas de espinha de peixe ou o método dos «Cinco Porquês». Determine se a causa foi a falta de clareza nos procedimentos operacionais normalizados (SOP), uma falha na calibração ou formação inadequada.
3. Planeamento e verificação das ações: Para cada causa principal, definir a ação corretiva, designar um responsável e estabelecer um prazo. Incorporar etapas de verificação no fluxo de trabalho, tais como amostragens repetidas ou verificações de auditoria, para confirmar que a correção surtiu efeito antes de encerrar o registo.
4. Acompanhamento de tendências e melhoria contínua: analise trimestralmente os dados relativos a desvios para identificar modos de falha recorrentes. Classifique os problemas por frequência, impacto no rendimento e risco para o cliente, de modo a concentrar os recursos onde são mais necessários.

MES: A ferramenta de primeira linha para prevenir erros de produção

Os sistemas de execução da produção transformam o controlo de qualidade de uma lista de verificação de última hora numa medida de segurança integrada. Com o MES em tablets, os operadores recebem orientações passo a passo, preenchem campos de dados obrigatórios, registam assinaturas digitais e obtêm validação instantânea em relação aos limites da receita. Isto evita erros de transcrição e registos fora das tolerâncias antes de estes chegarem ao produto acabado.

Um MES interligado reúne o envio de ordens de trabalho, o estado do equipamento e os pontos de controlo de qualidade num único painel de controlo. Cada etapa de produção permanece bloqueada até que os testes exigidos sejam aprovados, e qualquer desvio desencadeia um alerta imediato. A sincronização do MES com o seu ERP e LIMS garante que o inventário, os custos e os resultados dos testes fluam em conjunto, pelo que as decisões de libertação já não dependem da pesquisa exaustiva em arquivos.

• Registos eletrónicos de lotes (EBR): Substitua os registos de lotes em papel por formulários digitais que orientam os operadores em cada etapa, exigem entradas obrigatórias, tais como registos de data e hora, valores e assinaturas, e validam os dados introduzidos em relação às especificações da receita.
• MES para produção regulamentada: Proporciona o envio de ordens de trabalho em tempo real, a integração automatizada de equipamentos e alertas de desvio. Os sistemas MES bloqueiam as etapas até que as verificações necessárias sejam aprovadas e impedem atividades não autorizadas.
• Integração com o ERP e o LIMS: Sincronize os dados do EBR e do MES com o seu ERP para garantir a precisão dos ajustamentos de inventário, do acompanhamento de custos e da atribuição de lotes de matérias-primas. A ligação ao LIMS consolida os resultados dos testes e agiliza as decisões de libertação.
• Inspeções móveis e baseadas na Internet das Coisas (IoT): Utilize tablets ou dispositivos vestíveis para realizar controlos de qualidade na linha de produção e digitalize ingredientes e amostras em processo através de códigos de barras ou RFID para confirmar a identidade e a rastreabilidade.

Qualidade preditiva: detetar problemas antes que se agravem

A transição da inspeção reativa para a qualidade preditiva transforma a linha de produção de uma operação de «apagar incêndios» numa operação bem coordenada. Imagine detetar uma variação na viscosidade porque o sistema detectou uma ligeira alteração de temperatura no misturador, em vez de descobrir um produto fora das especificações dois dias depois.

Ao consolidar dados históricos de sensores, processos e testes numa única plataforma de análise, as equipas de qualidade podem identificar tendências emergentes antes que estas afetem o rendimento. A manutenção pode passar de calendários fixos para uma manutenção baseada no estado, agendando trabalhos em bombas, misturadores e transportadores quando sinais em tempo real indicarem que tal é necessário. Os modelos criados com base no seu próprio histórico de produção podem sinalizar problemas que os limiares fixos muitas vezes não detetam.

São quatro os elementos fundamentais que fazem com que esta estratégia funcione:

• Consolidação de dados: Recolher dados históricos de processos, qualidade e sensores de equipamentos numa plataforma unificada, incluindo perfis de temperatura, velocidades dos misturadores e lotes de ingredientes.
• Manutenção baseada no estado: Utilize indicadores como flutuações de binário ou vibração da bomba para agendar a manutenção precisamente quando for necessário, reduzindo os tempos de inatividade não planeados.
• Avaliação contínua da qualidade: Combine métricas de processo, resultados de testes e leituras ambientais num único quadro de avaliação em tempo real, com limiares que acionam alertas ou sinalizam anomalias.

Como os utilizadores do Mar-Kov alcançam ganhos reais em termos de eficiência no controlo de qualidade

Estudo de caso: Niko Cosmetics

A Niko passou das fichas manuais para o sistema de controlo digital de lotes da Mar-Kov, e o impacto na sua equipa de qualidade foi imediato. Em seis meses, a Niko automatizou 99 por cento da introdução de dados e dos cálculos, reduziu para metade o tempo administrativo dedicado ao controlo de qualidade e eliminou os erros de transcrição. Os especialistas em controlo de qualidade passaram a poder dedicar o seu tempo à melhoria dos processos e à análise das causas profundas, em vez de se ocuparem com a burocracia.

O sistema eletrónico de rastreio de números de lote da Mar-Kov permite à Niko rastrear qualquer SKU acabado até ao lote exato de matéria-prima em que foi produzido, em segundos. Quando os auditores do USDA-Organic solicitam registos, a Niko pode apresentar, sempre que necessário, registos completos e inalteráveis dos lotes, identificações dos ingredientes, registos de data e hora e assinaturas dos operadores.

Resultados:

• 99 por cento de automatização da introdução de dados e dos cálculos
• Redução de 50 por cento da carga de trabalho administrativa relacionada com o controlo de qualidade
• Rastreabilidade instantânea e de ponta a ponta para auditorias de produtos biológicos certificados pelo USDA
• Capacidade de controlo de qualidade redirecionada para projetos de melhoria contínua

Leia o estudo de caso completo

Sobre o autor

Alex Koves é vice-presidente de Produção por Processos na CAI Software. Conta com mais de 20 anos de experiência em cargos de liderança no setor da produção por lotes e já acompanhou centenas de fabricantes nas suas transformações digitais, desde fluxos de trabalho fragmentados e baseados em folhas de cálculo até ambientes ERP totalmente integrados. Supervisiona a visão e a entrega dos produtos da Mar-Kov, ao mesmo tempo que define a estratégia mais ampla da CAI em matéria de soluções de produção. Trabalha em estreita colaboração com as equipas dos clientes para garantir que as implementações proporcionem ganhos mensuráveis em termos de conformidade, rendimento e controlo de custos.

Pronto para reforçar os seus sistemas de qualidade?

Veja como a Mar-Kov ajuda os fabricantes a deixar para trás as inspeções manuais e a adotar fluxos de trabalho de controlo de qualidade automatizados e totalmente rastreáveis.

Marque uma demonstração hoje mesmo