UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO DEPARTAMENTO DE … · 2019-07-23 · RESUMO . O presente...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

ESCOLA DE MINAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS

ANA PAULA PASSOS TEIXEIRA

SEIS SIGMA: APLICAÇÃO DA FERRAMENTA COMO UMA ALTERNATIVA

ESTRATÉGICA NA REDUÇÃO DOS GASTOS COM PERFURAÇÃO E DESMONTE

OURO PRETO

2019

https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwi9_6yZnrDhAhWtHLkGHdPxCEsQjRx6BAgBEAU&url=https://sites.google.com/site/aerodesignufop/apresentacao&psig=AOvVaw2KH9ZNiQe2kRQmEZ9pJtWU&ust=1554254181383480

https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj5k9fXnrDhAhVwHLkGHSEvDgQQjRx6BAgBEAU&url=http://www.posgrad.fae.ufmg.br/posgrad/curriculo2012/realizacao_apoio.php&psig=AOvVaw2IrSZdT7izBdEj41fLgJ2E&ust=1554254288575389

ANA PAULA PASSOS TEIXEIRA

SEIS SIGMA: APLICAÇÃO DA FERRAMENTA COMO UMA ALTERNATIVA

ESTRATÉGICA NA REDUÇÃO DOS GASTOS COM PERFURAÇÃO E DESMONTE

Monografia apresentada ao Curso de

Graduação em Engenharia de Minas da

Universidade Federal de Ouro Preto como

requisito parcial à obtenção do título de

Engenheira de Minas.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Enrique Arroyo

Ortiz

OURO PRETO

2019

A Deus, por plantar sementes e sonhos tão

preciosos em meu coração.

AGRADECIMENTOS

Agradeço aos meus pais, Angela e Olivério, por serem meus pilares e exemplos. Obrigada por

nunca me deixarem desistir dos meus objetivos.

Ao Douglas Lage, pelos ensinamentos contínuos e pelo apoio imensurável no desenvolvimento

deste trabalho.

À toda equipe GAIFS, pela experiência, instrução e crescimento proporcionados.

Aos docentes e colegas do Departamento de Engenharia de Minas, que contribuíram

essencialmente para a minha formação pessoal e profissional.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Carlos Enrique Arroyo Ortiz, pelas diretrizes e disposição.

À Fundação Gorceix, pela capacitação de qualidade.

À UFOP, pela chance de expandir os horizontes do meu conhecimento.

“O que te faz diferente é o que te faz mais forte.”

Eva Chen

RESUMO

O presente trabalho compreende um estudo exploratório acerca das oportunidades de

melhoria nas operações de perfuração e desmonte em uma empresa de mineração de ferro a céu

aberto. Tais atividades possuem extrema relevância na variação dos custos das operações de

mina, principalmente pela associação direta com a qualidade de fragmentação do material. Com

a aplicação da ferramenta Seis Sigma, subsidiada pelo ciclo PDCA, o propósito de

desenvolvimento do trabalho baseou-se na redução de gastos do processo de perfuração e

desmonte, com foco nos insumos de detonação e gastos com manutenção das perfuratrizes

operantes nas três minas de estudo. Com base na identificação do problema, a análise estatística

realizada acerca de cada estratificação permitiu a definição de uma meta global: reduzir a média

do gasto unitário com o processo de perfuração e desmonte de R$0,79/t para R$0,71/t. Metas

específicas para cada tipo de gasto também foram traçadas por meio da análise do fenômeno.

A identificação e a tratativa dos desperdícios observados, bem como as mudanças no controle

do processo propiciaram um alcance da meta acima do esperado. Dessa forma, a implantação

das ações propostas resultou em ganhos qualitativos e quantitativos, na ordem de

R$1.600.000,00 no período de verificação.

Palavras-chave: Perfuração. Desmonte. Manutenção. Gasto unitário. PDCA. Seis Sigma.

ABSTRACT

The present work comprises an exploratory study about the opportunities of

improvement in the drilling and blasting operations in an iron ore mining company. Such

activities are extremely relevant in the variation of the costs of mine operations, mainly due to

the direct association with the quality of material fragmentation. With the application of the Six

Sigma tool, subsidized by the PDCA cycle, the purpose of the work development was based on

the reduction of costs of the drilling and blasting process, focusing on the detonation inputs and

maintenance costs of the drills operating in the three study mines. Based on the identification

of the problem, the statistical analysis performed on each stratification allowed the definition

of a global goal: to reduce the average unit cost with the drilling and blasting operations from

R$0.79/t to R$0.71/t. Specific goals for each type of expenditure were also drawn through the

analysis of the phenomenon. The identification and treatment of the observed wastes, as well

as the changes in process control provided a goal reach higher than expected. Thus, the

implementation of the proposed actions resulted in qualitative and quantitative gains, in the

order of R$1.6 million in the verification period.

Keywords: Drilling. Blasting. Maintenance. Unit cost. PDCA. Six Sigma.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Posicionamento do martelo de fundo e do martelo de topo ..................................... 18

Figura 2 - Método rotativo ....................................................................................................... 19

Figura 3 - Ciclo DMAIC .......................................................................................................... 24

Figura 4 - Ciclo PDCA ............................................................................................................. 26

Figura 5 - Exemplo de plano de ação construído com a metodologia 5W1H .......................... 28

Figura 6 - Acompanhamento dos gastos da gerência (orçado x realizado) .............................. 31

Figura 7 - Distribuição dos grupos de conta ............................................................................. 32

Figura 8 - Gasto com perfuração e desmonte no período de análise ........................................ 33

Figura 9 - Boxplot do gasto unitário da tonelada desmontada .................................................. 34

Figura 10 - Grupos de conta da mina A ................................................................................... 35

Figura 11 - Grupos de conta da mina B .................................................................................... 35

Figura 12 - Grupos de conta da mina C .................................................................................... 36

Figura 13 - Grupos de conta geral das minas A, B e C ............................................................ 36

Figura 14 - Massa detonada nas minas A, B e C no período de análise ................................... 37

Figura 15 - Boxplot do gasto unitário (R$/t) por mina ............................................................. 37

Figura 16 - Boxplots dos gastos com insumos de detonação por mina .................................... 38

Figura 17 - Gráfico de probabilidade normal de GID .............................................................. 38

Figura 18 - Análise de desempenho de GID ............................................................................ 39

Figura 19 - Boxplots dos gastos totais de manutenção por mina .............................................. 40

Figura 20 - Gráfico de probabilidade normal de GTM ............................................................ 41

Figura 21 - Análise de desempenho de GTM ........................................................................... 41

Figura 22 - Evolução do indicador de GID e meta específica .................................................. 43

Figura 23 - Evolução do indicador de GTM e meta específica ................................................ 43

Figura 24 - Mapa do processo de perfuração e detonação ....................................................... 44

Figura 25 - Mapa de processo de manutenção de perfuratriz ................................................... 45

Figura 26 - Diagrama de Ishikawa: alto gasto com insumos de detonação .............................. 46

Figura 27 - Diagrama de Ishikawa: alto gasto com manutenção .............................................. 47

Figura 28 - Parte I da matriz de priorização das causas ........................................................... 48

Figura 29 - Parte II da matriz de priorização das causas .......................................................... 49

Figura 30 - Previsão de massa por avanço no plano de lavra de jan/18 ................................... 50

Figura 31 - Comparativo entre FMC e FMP (2016 a 2017) ..................................................... 50

Figura 32 - Questionário 002 realizado em campo com os operadores.................................... 51

Figura 33 - Perda financeira com o deslocamento das perfuratrizes em 2016 e 2017 ............. 52

Figura 34 - Levantamento do nº de furos em 2016 e 2017 ....................................................... 53

Figura 35 - Perda com subfuração em excesso em 2016 e 2017 .............................................. 53

Figura 36 - Perda financeira de furos em 2016 e 2017 ............................................................. 54

Figura 37 - Aderência de perfuração em 2016 e 2017 ............................................................. 55

Figura 38 - Questionário 001 realizado em campo com os operadores.................................... 56

Figura 39 - Evolução do consumo médio de combustível das perfuratrizes ............................ 57

Figura 40 - Comparativo massa dimensionada x massa realizada ........................................... 58

Figura 41 - Reforço na proteção das áreas perfuradas .............................................................. 60

Figura 42 - Kit HPGPS (coletor e receptor) ............................................................................. 61

Figura 43 - Limitador de aceleração instalado nas perfuratrizes .............................................. 61

Figura 44 - Controle de confecção de polígonos de perfuração ............................................... 62

Figura 45 - Mapeamento dos avanços de lavra por desmonte mecânico ................................. 62

Figura 46 - Controle de checklist na liberação de equipamentos ............................................. 63

Figura 47 - Principais motivos de perda de furos em 2018 ...................................................... 64

Figura 48 - Perdas econômicas com perfuração em 2018 ........................................................ 64

Figura 49 - Progresso do indicador de gasto unitário da tonelada desmontada ....................... 65

Figura 50 - Evolução do gasto unitário com insumos de detonação ........................................ 66

Figura 51 - Evolução do gasto unitário com manutenção ........................................................ 66

Figura 52 - Gasto unitário por categoria no período de análise................................................ 67

Figura 53 - Gasto unitário por categoria no período de verificação ......................................... 67

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

PDCA - plan; do; check; act

DMAIC - define; measure; analyze; improve; control

CTQs - Características Críticas para a Qualidade

FMC - Fator de Manutenção Corretiva

FMP - Fator de Manutenção Preventiva

GE - Gastos de Energia

GF - Gastos com Ferramentas

GID - Gastos com Insumos de Detonação

GTM - Gastos Totais de Manutenção

PF - Perfuratriz

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 15

1.1. FORMULAÇÃO DO PROBLEMA .......................................................................... 15

1.2. JUSTIFICATIVA ...................................................................................................... 16

1.3. OBJETIVOS .............................................................................................................. 16

1.3.1. Geral ................................................................................................................... 16

1.3.2. Específicos .......................................................................................................... 16

1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO .............................................................................. 16

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 17

2.1. PERFURAÇÃO ......................................................................................................... 17

2.1.1. Métodos de perfuração ....................................................................................... 17

2.1.2. Custos de perfuração .......................................................................................... 19

2.2. DESMONTE .............................................................................................................. 20

2.2.1. Custos de desmonte ............................................................................................ 21

2.3. SEIS SIGMA ............................................................................................................. 21

2.3.1. A origem do Seis Sigma ..................................................................................... 21

2.3.2. Conceito da ferramenta ....................................................................................... 22

2.3.3. Ciclo DMAIC ..................................................................................................... 23

2.3.4. Ciclo PDCA ........................................................................................................ 26

3. METODOLOGIA ............................................................................................................. 30

3.1. ESTUDO DE CASO .................................................................................................. 30

3.2. IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA ....................................................................... 31

3.2.1. Detalhamento do problema ................................................................................. 31

3.2.2. Detalhamento do indicador ................................................................................. 32

3.2.3. Análise do histórico ............................................................................................ 33

3.2.4. Avaliação da meta geral ..................................................................................... 33

3.3. ANÁLISE DO FENÔMENO .................................................................................... 34

3.3.1. Planejamento das estratificações ........................................................................ 34

3.3.2. Realização das estratificações ............................................................................ 35

3.3.3. Análise da variação dos focos ............................................................................ 37

3.3.3.1. Gastos com insumos de detonação (GID) ................................................... 38

3.3.3.2. Gastos totais de manutenção (GTM) ........................................................... 40

3.3.4. Definição das metas específicas ......................................................................... 42

3.4. ANÁLISE DO PROCESSO ...................................................................................... 44

3.4.1. Detalhamento do processo de perfuração e detonação ....................................... 44

3.4.2. Detalhamento do processo de manutenção das perfuratrizes ............................. 45

3.4.3. Levantamento das causas.................................................................................... 46

3.4.4. Priorização das causas ........................................................................................ 47

3.4.5. Causas a serem tratadas ...................................................................................... 49

3.5. ESTABELECIMENTO DO PLANO DE AÇÃO ..................................................... 58

3.6. IMPLANTAÇÃO DO PLANO DE AÇÃO ............................................................... 60

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 65

4.1. ALCANCE DA META GLOBAL ............................................................................ 65

4.2. ALCANCE DAS METAS ESPECÍFICAS ............................................................... 65

4.3. PADRONIZAÇÃO E MANUTENÇÃO DOS RESULTADOS ............................... 67

5. CONCLUSÃO .................................................................................................................. 69

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 70

ANEXOS ........................................................................................................................... 72

15

1. INTRODUÇÃO

1.1. FORMULAÇÃO DO PROBLEMA

Desde o início do desenvolvimento da civilização humana, a engenharia de perfuração

tem sido uma das tecnologias de maior avanço e representatividade em todo o mundo. Silva

(2009) considera que, dentro do campo da mineração, tal prática possui a finalidade de realizar

a abertura de furos no maciço rochoso, distribuídos adequadamente, para alojar as cargas de

explosivos e acessórios iniciadores. Paralelo à evolução dos métodos de perfuração e lavra, a

acentuada tecnologia voltada para o desenvolvimento de novos explosivos também vem

sofrendo modificações ao longo das décadas. Tal avanço mostra-se imprescindível, não só para

a economia e cadeia de produção do empreendimento, mas também para a otimização dos

parâmetros técnicos adotados pelas equipes de engenharia.

Frequentemente, a literatura trata de assuntos relacionados à perfuração e desmonte de

forma isolada. No entanto, quando considerados como um processo global, as decisões acerca

dessas etapas contribuem de forma extremamente positiva para o resultado final. Simples

melhorias no método de perfuração adotado trazem resultados satisfatórios na etapa de

desmonte. Como consequência, os controles essenciais do processo estarão contemplados na

solução sugerida. Dentre os principais controles, podemos citar: a fragmentação do material; a

velocidade de vibrações e ruídos, a geração de poeira e matacões, o escape de gases, o desgaste

das ferramentas de perfuração e dos equipamentos de carga e transporte, entre outros.

A visualização dos parâmetros de custo e qualidade também são essenciais. A análise

global do ciclo do produto e de suas etapas específicas faz-se necessária, visto que tal prática

tende a trazer retornos inimagináveis para o empreendimento, inclusive no âmbito econômico.

Guazzelli (2013) menciona que o pouco entendimento acerca da maior parte dos problemas faz

com que estes sejam tratados de forma superficial pelas equipes, justamente pela dificuldade

em mensurá-los. Em consequência disso, grandes janelas de oportunidade passam

despercebidas, e os problemas voltam à etapa zero. Com o propósito de atingir uma

fragmentação ótima, muitas vezes o restante do processo acaba por ser negligenciado. Por mais

que a atividade de perfuração e desmonte seja considerada como porta de entrada para a

contenção de gastos, a superficialidade das tratativas iniciais comprometem todo o processo.

Diante disso, o presente trabalho tem como objeto de estudo a aplicabilidade da

ferramenta Seis Sigma na redução de gastos com perfuração e desmonte numa empresa

16

brasileira de mineração de ferro a céu aberto. Devido às características litológicas,

predominantemente compactas, presentes nas minas de referência, o desmonte por explosivos

possui um papel fundamental na etapa de fragmentação.

1.2. JUSTIFICATIVA

Através da análise dos dados, notou-se uma oportunidade de ganho, visto que o

indicador de gasto unitário com perfuração e desmonte não apresentava estabilidade,

comprometendo significativamente o orçamento da gerência.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Geral

Reduzir o gasto unitário da tonelada desmontada nas minas de ferro da empresa de

referência, utilizando a metodologia Seis Sigma.

1.3.2. Específicos

▪ Estudar a metodologia do programa Seis Sigma;

▪ Estratificar os gastos totais de perfuração e desmonte;

▪ Estabelecer os focos do problema e analisar os seus comportamentos ao longo do tempo;

▪ Elaborar um plano de ação com a seguinte implantação.

1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO

O presente trabalho constitui-se de seis capítulos, sendo este, parte do primeiro. A

introdução foi elaborada diante da formulação do problema, justificativa e objetivos do projeto.

O segundo capítulo apresenta uma revisão bibliográfica acerca dos temas abordados no

trabalho, sendo estes, perfuração, desmonte, e ferramenta Seis Sigma. O terceiro capítulo

abrange a metodologia que foi utilizada no levantamento de dados do projeto. Já a discussão

dos resultados é apresentada no quarto capítulo. O quinto capítulo compõe a conclusão do

trabalho, e as referências bibliográficas encontram-se expostas no capítulo seis.

17

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. PERFURAÇÃO

“A perfuração é a fase que antecede o desmonte com explosivos, onde se obtém a

fragmentação da rocha, possibilitando (ou facilitando) o carregamento e o transporte do

material até o destino.” (LUIZ, 2019, p. 47).

Sendo diretamente responsável pela qualidade da desagregação, uma perfuração

otimizada conta com a correta execução dos furos, considerando assim, sua distribuição,

linearidade e inclinação. (GUAZZELLI, 2013). A ausência de controle da atividade de

perfuração traz consequências danosas para o desmonte das rochas, gerando retrabalhos e

gastos desnecessários, além da dificuldade no atendimento dos parâmetros da planta de

beneficiamento.

2.1.1. Métodos de perfuração

Existem três métodos de perfuração de rochas mais comuns na mineração. São eles:

método percussivo; método rotativo; método roto-percussivo.

▪ Perfuração por percussão

O método percussivo possui a finalidade de transferir a percussão (impacto) ao bit.

Jardim (2017) explica que, durante a perfuração, o bit sofre uma pequena rotação para que seus

botões atinjam um outro ponto da superfície rochosa, a fim de fragmentá-la como um todo.

De acordo com Alonso et al. (2013, tradução nossa), a perfuração por percussão baseia-

se no movimento sucessivo e alternado de uma peça de choque (pistão) sobre o martelo. O

acionamento da peça de choque pode ser por ar comprimido (característica das perfuratrizes

pneumáticas), ou por óleo hidráulico (característica das perfuratrizes hidráulicas).

Os martelos utilizados no método percussivo são os de superfície (topo) e os de fundo.

A principal diferença entre eles é a disposição dos elementos em cada uma das ferramentas. O

uso do martelo de topo contempla a percussão na parte superior da máquina (fora do furo).

Logo, a energia é transmitida através da sequência dos complementos. Já o martelo de fundo é

acoplado na parte inferior, atingindo o fundo do furo. Dessa forma, a energia é transmitida

diretamente do pistão para o bit. (ALONSO et al., 2013, tradução nossa).

18

A figura 1 ilustra o posicionamento dos martelos de forma esquemática.

Figura 1 - Posicionamento do martelo de fundo e do martelo de topo

Fonte: Elaborado pelo autor

▪ Perfuração por rotação

“Um empurrão na ferramenta de perfuração que exceda a resistência à compressão da

rocha e um torque que causa o seu corte por cisalhamento, são as duas ações básicas que

definem a perfuração rotativa.” (ALONSO et al., 2013, p. 25, tradução nossa).

Segundo Silva (2009), a perfuração por rotação passou a ser utilizada, inicialmente, na

indústria petrolífera, e com o tempo ganhou destaque nos furos de detonação. As brocas

tricônicas são as ferramentas-chave nesse processo (FIG. 2). A pressão transmitida pela cabeça

rotativa da perfuratriz é transferida para um tubo giratório (haste metálica) que pressiona os

botões da ferramenta contra a superfície rochosa.

Em relação à aplicabilidade das brocas tricônicas, Jardim (2017, p. 17) descreve que

“[...] esse método de perfuração é muito versátil, e que é aplicável a uma grande gama de rochas,

desde as mais brandas até as mais duras.”

A figura 2 ilustra o funcionamento do método rotativo de forma esquemática.

HASTE

MARTELO

DE FUNDO

BIT

HASTE

BIT

MARTELO

DE TOPO

19

Figura 2 - Método rotativo

Fonte: Elaborado pelo autor

▪ Perfuração por roto-percussão

O método roto-percussivo, basicamente, é a união entre o método percussivo e rotativo.

Alonso et al. (2013, tradução nossa) mencionam que esse sistema é o mais utilizado atualmente.

Nesse caso, juntamente ao impacto da percussão, a ferramenta (broca tricônica) recebe o

movimento rotativo a uma pressão considerável.

2.1.2. Custos de perfuração

Os custos dos processos produtivos, muitas vezes, estão aliados à produtividade do

processo. Com o foco na constante otimização do sistema, as organizações têm buscado cada

vez mais atingir a máxima produtividade aliada à redução dos custos.

Na atividade de perfuração, essa teoria não é diferente. Guazzelli (2013) relata que os

custos de perfuração estão diretamente ligados à metragem de rocha perfurada. Esses custos

subdividem-se em diretos e indiretos, englobando parâmetros como manutenção; consumo de

combustível; mão de obra; material de desgaste; entre outros. Entretanto, a variabilidade

PRESSÃO DE

AVANÇO

HASTE

BROCA

TRICÔNICA

20

encontrada na estimativa dos custos tem se tornado um desafio cada vez maior para as empresas

do ramo.

Jardim (2017) descreve que o custo por metro perfurado pode ser estimado pela seguinte

equação (1):

(1)

Onde:

➢ CT = custo total por metro perfurado (R$/m);

➢ Ch = custo horário da perfuratriz (R$/m);

➢ Tp = taxa de penetração (m/h);

➢ Cb = custo de material de desgaste (broca/bit) (R$);

➢ Vb = vida útil do material de desgaste (broca/bit) (m).

Nesse caso, o custo horário da perfuratriz (Ch) inclui as taxas de amortização; impostos

e seguros; manutenção; mão de obra; combustível; lubrificantes; entre outros.

2.2. DESMONTE

O desmonte de rochas é a etapa subsequente à perfuração, e sua finalidade é

proporcionar uma fragmentação ideal do material, a fim de facilitar o seu carregamento ao

destino de interesse. O desmonte pode ser realizado com o uso de explosivos industriais, ou

também de forma manual, mecânica ou hidráulica. (LUIZ, 2019).

No caso do desmonte com o uso de explosivos, Alonso et al. (2013, p. 65, tradução

nossa) descrevem:

“Os explosivos são substâncias químicas com certo grau de instabilidade na

ligação atômica de suas moléculas que, sob certas circunstâncias ou impulsos

externos, promovem uma reação rápida de dissociação e um novo reagrupamento dos

átomos em formas mais estáveis. Esta reação, do tipo oxirredução, é induzida

termicamente pelos chamados ‘pontos quentes’, é conhecida pelo nome de detonação,

e origina gases com alta pressão e temperatura, que por sua vez geram uma onda de

compressão que percorre o meio circundante.”

Os autores ainda ressaltam que o poder expansivo dessas substâncias está muito mais

ligado à capacidade de liberação num curto intervalo de tempo do que à sua quantidade. A

21

transformação da energia química do explosivo em energia mecânica proveniente da onda de

compressão é o que possibilita a fragmentação da rocha.

O processo de desmonte pode ser considerado de alta complexidade quando levado em

consideração que essa atividade depende substancialmente de determinados parâmetros como,

por exemplo, as características do maciço, o tipo de explosivo utilizado e o modelo da malha

de perfuração. (GUAZZELLI, 2013). Durante a elaboração do plano de fogo, é imprescindível

que a equipe responsável considere todos os fatores presentes, desde a presença de fraturas nas

rochas, até os parâmetros geométricos que serão utilizados na malha. (OLIVEIRA, 2017).

2.2.1. Custos de desmonte

Os custos provenientes do desmonte englobam a mão de obra, o consumo de explosivos

e seu transporte. Guazzelli (2013, p. 34) explica que, ao se analisar o custo geral da lavra, “[...]

os custos com o desmonte contribuem apenas com uma pequena porcentagem para o mesmo,

mas possui uma grande influência nos demais custos [...]”, considerando que a eficiência desse

processo determinará a qualidade da fragmentação.

Em relação aos insumos, seus custos compreendem o próprio explosivo e os acessórios

utilizados na detonação, como estopins, cordéis, espoletas, reforçadores, retardos, entre outros.

Conforme a viabilidade do processo, muitas vezes, as empresas optam pela terceirização do

transporte desse material. A mão de obra e os equipamentos utilizados no carregamento dos

furos também são fatores imprescindíveis a serem considerados no custo total do desmonte.

(GUAZZELLI, 2013).

2.3. SEIS SIGMA

2.3.1. A origem do Seis Sigma

Na década de 80, com a finalidade de alavancar os negócios da Motorola para enfrentar

a concorrência, um engenheiro da organização buscou aplicar os princípios da variabilidade de

processos, desenvolvendo a ferramenta chamada Seis Sigma. Um ano após o nascimento do

programa, a Motorola recebeu o Prêmio Nacional Malcolm Baldrige de Qualidade, tornando o

Seis Sigma como o responsável pelo êxito da companhia. (TRAD, 2006; WERKEMA, 2004).

22

Após esse sucesso, empresas como a Sony, GE, Asea Brown Boveri (ABB) e

AlliedSignal também passaram a implementar o Seis Sigma. Werkema (2004) ainda ressalta os

ganhos grandiosíssimos que foram alcançados com tal aplicação. Em um período de dois anos,

a cadeia de produção da ABB chegou a reduzir 68% nos níveis de defeitos e 30% nos custos de

produção. Em um único site da AlliedSignal, três especialistas black belts desenvolveram um

projeto que trouxe um retorno de US$ 25.000.000 para a organização.

O aumento da lucratividade na AlliedSignal despertou o interesse do CEO da GE. Em

1996, a empresa começou a desenvolver o programa disponibilizando treinamentos para mais

de 800 empregados na metodologia Seis Sigma, aumentando sua receita em 300 milhões de

dólares. Com o anúncio do sucesso, o CEO da organização declarou na época que “[...] esses

resultados financeiros são consequência do aumento de market share, à medida que os

consumidores, cada vez mais, ‘sentem’ os benefícios do Programa Seis Sigma [...]”

(WERKEMA, 2004, p. 19).

2.3.2. Conceito da ferramenta

O Seis Sigma pode ser definido como:

[...] uma estratégia gerencial disciplinada e altamente quantitativa, que tem como

objetivo aumentar drasticamente a lucratividade das empresas, por meio da melhoria

da qualidade de produtos e processos e do aumento da satisfação de clientes e

consumidores. (WERKEMA, 2004, p. 15).

Aguiar (2006) descreve ainda que um dos grandes diferenciais desse programa é a

importância dada à modificação da cultura e do posicionamento da empresa em relação à

identificação e tratativa dos problemas, já que a ferramenta objetiva a obtenção de resultados

da forma mais clara e planejada possível.

A solução de problemas no Seis Sigma pauta-se na associação das ferramentas da

qualidade, sendo estas utilizadas na transformação dos dados em conhecimento. Para tanto, é

interessante que a organização proporcione os treinamentos aos colaboradores de perfil

apropriado, a fim de se tornarem idealizadores do programa, sejam estes, máster black belts,

black belts, green belts ou white belts. (AGUIAR, 2006).

Valer (2015) menciona que, de acordo com o nível de defeitos de um determinado

produto, é possível definir qual é o seu nível sigma de qualidade. Cada nível sigma está

associado ao número de defeitos por milhão e ao percentual de conformidades do processo. A

tabela 1 ilustra essa relação.

23

Tabela 1 - Relação entre o nível sigma, defeitos e percentual de conformidades

Fonte: VALER (2015)

De acordo com a tabela 1, pode-se concluir que, quanto maior o nível sigma de

qualidade, menos defeitos surgirão no processo, e maior será o percentual de conformidades.

Toda cadeia produtiva pode atingir o nível 6σ, mas é fundamental mencionar que a

implementação da ferramenta exige precisão, disciplina e organização por parte da equipe

envolvida no projeto. (WERKEMA, 2004).

2.3.3. Ciclo DMAIC

O desenvolvimento dos projetos Seis Sigma pode ser estruturado no método

denominado DMAIC. Segundo Valer (2015), O DMAIC originou-se do método PDCA e

constitui-se de cinco etapas, sendo estas (FIG. 3):

24

Figura 3 - Ciclo DMAIC

Fonte: VALER (2015)

▪ Etapa 1 – Define (Definir)

De acordo com Trad (2006), essa etapa aborda precisamente todo o escopo do projeto

com as metas claramente estabelecidas. Algumas questões são levantadas nessa fase, como:

i. Qual é o problema a ser tratado?

ii. Qual processo está ligado ao problema?

iii. Qual o objetivo e o prazo para alcance dos resultados?

iv. Quem são os clientes atingidos pelo problema?

v. Qual a necessidade dos clientes?

Os dados relacionados às expectativas dos clientes são essenciais, visto que, a partir

deles, poderão ser identificadas as CTQs – Características Críticas para a Qualidade. Tudo que

está gerando resultados insatisfatórios para o consumidor deve ser estudado, e a equipe

envolvida no projeto deve detalhar os processos críticos que possuem relação direta ou indireta

com as CTQs. (CARVALHO, 2005).

25

▪ Etapa 2 – Measure (Medir)

A segunda etapa do DMAIC tem o objetivo medir especificamente o problema. “Por

meio das atividades realizadas nessa etapa, o problema do projeto poderá ser dividido em outros

problemas de menor escopo ou mais específicos, de mais fácil solução.” (WERKEMA, 2004,

p. 85). As medições necessárias à obtenção de dados confiáveis e os focos prioritários do

problema são questões a serem discutidas na etapa measure. (WERKEMA, 2004).

▪ Etapa 3 – Analyze (Analisar)

Essa etapa abrange o uso de ferramentas estatísticas para a análise dos dados que foram

coletados na etapa measure. Para Trad (2006, p. 42), o objetivo dessa fase é “[...] identificar as

causas-raiz dos problemas que foram apontados na etapa anterior [...]”. Para tanto, os softwares

estatísticos são grandes aliados no processo, visto que auxiliam na construção dos cálculos e

gráficos necessários. Segundo Werkema (2004), várias são as ferramentas admissíveis nessa

etapa, como: Histograma, Pareto, Diagrama de Causa-Efeito, Diagrama de Dispersão,

Estratificação, entre outras.

▪ Etapa 4 – Improve (Melhorar)

Após identificar as causas-raiz do problema na etapa anterior, o próximo passo constitui-

se na formulação das soluções. Desenvolver recursos para as soluções potenciais, priorizá-las,

minimizar os riscos dessas soluções, e realizar um teste piloto são alguns dos passos da etapa

improve. (WERKEMA, 2004). Ferramentas como a Matriz de Priorização e o brainstorming

são muito utilizados nessa etapa. (TRAD, 2006).

▪ Etapa 5 – Control (Controlar)

Trad (2006, p. 45) descreve: “O propósito da etapa Controlar do DMAIC é assegurar

que os ganhos obtidos na etapa Melhorar sejam perpetuados na organização. Para isso, é

importante a continuidade das medições por algum tempo [...]”. Caso a meta seja alcançada, é

imprescindível que a organização padronize o processo, objetivando a melhoria contínua.

Carvalho (2005) destaca que a criação de um sistema de medição é indispensável nessa fase. A

autora ainda ressalta que, neste momento, “[...] a equipe deve definir como serão feitos esses

26

controles e passar essa informação para os ‘donos do processo’ [...]”. (CARVALHO, 2005, p.

136).

2.3.4. Ciclo PDCA

Uma segunda alternativa no desenvolvimento dos projetos Seis Sigma é a aplicação do

método PDCA. Juntamente ao DMAIC, as duas metodologias têm sido muito empregadas no

gerenciamento de problemas. (AGUIAR, 2006).

Segundo Campos (1996, p. 262 apud ANDRADE, 2003, p. 10), “O PDCA é um método

de gerenciamento de processos ou de sistemas. É o caminho para se atingirem as metas

atribuídas aos produtos dos sistemas empresariais.” Tal método é composto de quatro etapas

dinâmicas e cíclicas que objetivam a melhoria contínua. A figura 4 ilustra o ciclo.

Figura 4 - Ciclo PDCA

Fonte: VALER (2015)

▪ Etapa 1 – Plan (Planejar)

A etapa de planejamento é a mais importante do ciclo, justamente por ser realizada

primeiramente, embasando todo o restante do processo. Um bom planejamento definirá a

eficácia futura do ciclo, fornecendo os dados necessários às etapas subsequentes. (ANDRADE,

2003). Para o cumprimento das premissas de planejamento, a etapa plan subdivide-se em quatro

estágios, sendo estes:

27

➔ Identificação do problema

Nesse estágio, a intenção é definir claramente o problema a ser tratado e estipular uma

meta geral. “Toda meta a ser definida deverá ser sempre constituída de três partes – objetivo

gerencial, prazo e valor [...]”. (ANDRADE, 2003, p. 23). O escopo do projeto e os

colaboradores envolvidos também são determinados nessa fase.

É interessante que a organização avalie qual é a real importância em tratar o problema

em questão. Nem todo projeto de melhoria é adequado para determinados momentos da

empresa, e projetos inadequados implicarão na decadência da obtenção de resultados.

➔ Análise do fenômeno

Valer (2015) enfatiza que essa fase contempla o estudo do fenômeno em questão. Tal

análise mostra-se imprescindível no reconhecimento das características específicas do

problema. A primeira análise a ser realizada consiste na estratificação do problema em versões

menores, a fim de investigá-lo sob uma visão clara e ampla. “A estratificação permite identificar

o foco com maior oportunidade de ganho, facilitando a adoção de medidas específicas para a

solução do problema.” (VALER, 2015, p. 55). Os pontos de vista da estratificação ainda podem

ser pautados nas seguintes categorias: tempo; local; tipo; sintoma. (ANDRADE, 2003).

➔ Análise do processo

A análise do processo consiste na identificação das causas potenciais dos problemas que

foram priorizados anteriormente. Nas análises iniciais, podem surgir inúmeras ideias para tais

causas. Logo, é interessante que toda a equipe envolvida no processo participe das reuniões de

debate (brainstormings), a fim de contribuir com os respectivos pontos de vista. (ANDRADE,

2003).

Durante o brainstorming, é muito comum que se utilize o Diagrama de Causa e Efeito

(Diagrama de Ishikawa). Andrade (2003, p. 45) descreve que esta ferramenta “[...] constitui-se

de um diagrama de registro de diversas causas de um problema, a partir da análise e

classificação das prováveis origens dessas causas [...]”. Outra ferramenta de uso comum é a

Matriz de Priorização, que tem como objetivo reduzir o número de causas potenciais, tornando

o processo de evidenciação menos trabalhoso. (VALER, 2015).

28

Ao fim do brainstorming, são apresentadas as causas que foram priorizadas. Elas serão

fundamentais na próxima etapa, onde a equipe envolvida no processo desenvolverá um plano

de ação com as devidas tratativas do problema.

➔ Estabelecimento do plano de ação

Com base nas decisões tomadas nas fases anteriores, é chegado o momento em que a

equipe deve estabelecer um plano com ações assertivas a fim de se alcançar a meta proposta.

Andrade (2003, p. 47) descreve que a organização deve “[...] definir seus meios próprios para

realizarem a implantação, considerando-se os recursos disponíveis e suas características

organizacionais.”

O plano de ação constitui-se, basicamente, de um cronograma com a delegação das

ações e da definição das tarefas. Uma das metodologias mais utilizadas no auxílio dessa

construção é a 5W1H. Tal metodologia baseia-se em seis perguntas em inglês que irão facilitar

a elaboração do plano. São estas: what (o que); when (quando); who (quem); where (onde); why

(por que); how (como). As respostas às perguntas resultarão num plano de ação instrutivo e

detalhado que deve ser difundido à toda equipe. (ANDRADE, 2003). A figura 5 ilustra um

exemplo da aplicação da metodologia.

Figura 5 - Exemplo de plano de ação construído com a metodologia 5W1H

Fonte: Adaptado de Andrade (2003)

29

▪ Etapa 2 – Do (executar)

➔ Implantação do plano de ação

A segunda etapa é a fase prática. “Nesta, todas as metas e objetivos traçados na etapa

anterior, e devidamente formalizados em um plano de ação, deverão ser postos em prática, de

acordo com a filosofia de trabalho de cada organização.” (ANDRADE, 2003, p. 53).

O autor ainda ressalta que a elaboração de um plano de ação bem estruturado na etapa

plan é essencial para que a etapa do apresente resultados satisfatórios. Dessa forma, é essencial

que haja uma supervisão eficaz na implantação das ações, a fim de corrigir qualquer desvio

observado. (VALER, 2015).

▪ Etapa 3 – Check (verificar)

➔ Verificação dos resultados

Valer (2015) descreve que essa etapa compreende a apuração dos resultados referentes

ao problema em questão, ou seja, a verificação do alcance da meta geral e das metas específicas.

A quantificação dos ganhos do projeto também é feita nessa fase, juntamente com a verificação

de quais ações foram eficazes e quais resultaram em baixo impacto.

▪ Etapa 4 – Act (agir)

➔ Padronização e manutenção dos resultados

Ao atingir a meta do projeto, é imprescindível que a organização padronize os

resultados, objetivando a melhoria contínua. Carvalho (2005, p. 136) descreve: “Nesta fase,

deve ser estabelecido e validado um sistema de medição e controle para medir continuamente

o processo de modo a garantir que a capacidade do processo seja mantida.”. A autora ainda

ressalta que, nesse momento, “[...] a equipe deve definir como serão feitos esses controles e

passar essa informação para os “donos do processo” [...]”. (CARVALHO, 2005, p. 136).

A não padronização pode acarretar um retorno aos patamares iniciais. Dessa forma, é

fundamental que os indicadores principais sejam controlados e monitorados pela equipe

responsável.

30

3. METODOLOGIA

Com a variabilidade dos preços do minério, as empresas do ramo têm focado cada vez

mais na otimização dos processos na área de mineração. Diversas ferramentas têm sido

desenvolvidas e aplicadas ao longo dos anos por especialistas da área, a fim de evidenciar quais

são as melhores oportunidades de ganho.

As atividades de perfuração e desmonte englobam uma cadeia extensa de variáveis,

principalmente, quando se considera que o resultado desse processo afeta, significativamente,

as etapas posteriores da mineração. A alta variabilidade do processo, geralmente, provoca uma

variabilidade dos custos. Todavia, Guazzelli (2013) explica que, por mais simples que seja uma

estimativa de custos, tal prática é de grande relevância na análise gerencial. As tendências e

associações entre esses números podem abrir portas para novas oportunidades de ganho e

otimização do método, além de indicar possíveis desperdícios no sistema.

3.1. ESTUDO DE CASO

O presente trabalho baseou-se na aplicação da ferramenta Seis Sigma como forma de

otimização do processo de perfuração e desmonte e redução de gastos em uma empresa de

mineração de ferro a céu aberto. O nome da empresa permanecerá conservado durante todo o

detalhamento do trabalho.

O estímulo inicial para o desenvolvimento do projeto teve fundamento na análise da

execução dos gastos da gerência em relação ao orçamento. Num período de um ano, observou-

se um estouro nesses números. Dessa forma, foi identificada uma oportunidade de ganho no

processo de perfuração e desmonte, que compreende um dos grupos de conta de maior

relevância na gerência em questão.

O início desse trabalho foi marcado pela elaboração de um mapa de raciocínio, de modo

a planejar e arquivar as ações a serem executadas durante todo o ciclo. O mapa compreende a

aplicação de todas as fases do ciclo PDCA.

31

3.2. IDENTIFICAÇÃO DO PROBLEMA

3.2.1. Detalhamento do problema

O alto gasto com o processo de perfuração e desmonte nas minas de referência foi o

problema-foco em questão. No período de jan/16 a jul/17, o levantamento de dados

relacionados aos gastos da gerência em questão evidenciou um estouro no orçamento previsto,

principalmente após o mês de julho (FIG. 6).

Figura 6 - Acompanhamento dos gastos da gerência (orçado x realizado)

Fonte: Mapa de raciocínio PDCA (2019)

A figura 7 a seguir ilustra a distribuição dos grupos de conta nesse mesmo período de

análise. Conforme a imagem, observa-se que os gastos com perfuração e desmonte

representaram o terceiro item em relação aos gastos com os demais grupos de conta,

equivalendo a 19,6% do total.

A não atuação no primeiro item (mão de obra direta e indireta) foi justificada pela

estratégia da gerência em manter o quadro de pessoal. Também não houve atuação no item 2

(óleo diesel) por ser considerada uma conta de baixa autonomia.

32

Figura 7 - Distribuição dos grupos de conta


3.2.2. Detalhamento do indicador

O indicador definido para acompanhar o andamento do projeto baseou-se no gasto total

com perfuração e desmonte em relação à massa detonada mensal, representado pela equação 2:

𝑅$

𝑡=

𝛴 (𝑅$𝑃𝑒𝑟𝑓𝑢𝑟𝑎çã𝑜 + 𝑅$𝐷𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎çã𝑜)

𝛴 𝐷𝑒𝑡𝑜𝑛𝑎çã𝑜 (𝑡) (2)

Onde:

➢ R$ Perfuração = gasto com perfuração (manutenção, energia e ferramentas);

➢ R$ Detonação = gasto com detonação (explosivos, acessórios, entre outros);

➢ Detonação (t) = massa detonada com explosivos em toneladas.

Os dados de massa detonada foram extraídos dos relatórios de desmonte da companhia,

os quais são preenchidos diariamente pela equipe de blasters responsável. Estes relatórios são

33

auditados e passam por inspeções constantes do Exército Brasileiro. Todos os gastos referentes

ao processo foram repassados pela equipe de gestão econômica.

3.2.3. Análise do histórico

No período de jan/16 a jul/17, a média do indicador de gasto foi de R$0,79/t, variando

de R$0,52/t até R$1,10/t. A figura 8 demonstra que não houve nenhuma tendência definida no

indicador.

Figura 8 - Gasto com perfuração e desmonte no período de análise


O período de análise foi finalizado em jul/16, conforme indicado pela barra avermelhada

no gráfico. A partir daí, uma meta foi estabelecida e o desenvolvimento do projeto foi iniciado.

3.2.4. Avaliação da meta geral

Na utilização da ferramenta Seis Sigma, os desenvolvedores do projeto costumam

estabelecer a meta geral através da análise estatística dos dados ou por definição gerencial. No

caso estatístico, o método da lacuna e o método dos quartis são os mais utilizados.

Neste trabalho, inicialmente, optou-se pelo método dos quartis para a avaliação da meta,

com o auxílio do software MACROTAB. O gráfico de caixa (boxplot) é muito utilizado para

análise da variabilidade dos dados. A figura 9 apresenta o boxplot que foi elaborado para ilustrar

34

a variabilidade do gasto unitário (R$/t) geral das minas. Através dele, pôde-se obter os valores

de média, desvio padrão, mínimo, máximo, mediana, 1ºe 3º quartis.

Figura 9 - Boxplot do gasto unitário da tonelada desmontada


De acordo com o primeiro quartil, a meta do projeto seria estabelecida em cima dos 25%

das amostras coletadas, ou seja, R$0,61/t. Considerado pela equipe gerencial como um valor de

extremo desafio, a mesma optou por adotar uma meta de R$0,71/t.

3.3. ANÁLISE DO FENÔMENO

3.3.1. Planejamento das estratificações

Após o estabelecimento da meta, o problema passou por uma estratificação, a fim de se

obter informações de acordo com vários pontos de vista. Este trabalho teve como foco o estudo

em três minas da empresa em questão. Estas minas terão seus nomes preservados, portanto,

serão denominadas como A, B e C.

A estratificação do problema foi realizada na análise por mina. Para cada uma delas,

foram observados os gastos realizados com insumos de detonação – GID (ANFO; emulsão

bombeada; acessórios; fretes e serviços); gastos com ferramentas – GF, gastos totais de

manutenção – GTM; gastos de energia – GE; e quantidade de massa detonada em cada mina.

Número de dados Média Desvio Padrão Mínimo 1o. Quartil Mediana 3o. Quartil Máximo

19 0,79 0,18 0,52 0,61 0,77 0,90 1,10

35

3.3.2. Realização das estratificações

Os gráficos construídos na realização das estratificações possibilitaram uma análise

clara e ampla acerca dos gastos totais no processo de perfuração e desmonte no período de

análise. O primeiro estudo permitiu a comparação dos gastos (GID; GTM; GE; GF) em cada

mina. Essa classificação inicial foi de extrema relevância para o processo, visto que, cada uma

das três regiões possui uma série de particularidades em suas litologias.

As figuras a seguir ilustram os grupos de conta das minas A, B e C.

Figura 10 - Grupos de conta da mina A


Figura 11 - Grupos de conta da mina B


36

Figura 12 - Grupos de conta da mina C


Figura 13 - Grupos de conta geral das minas A, B e C


Observa-se no gráfico geral da figura 13 que os gastos de maior impacto são com

insumos de detonação e manutenção, representando 84% do gasto total do processo. Analisando

individualmente as minas, nota-se um padrão seguindo um comportamento semelhante. As

figuras 10, 11 e 12 demonstram que os grupos de conta da mina B são, em média, superiores

aos das minas A e C. Isto pode ser explicado pelo surgimento da alta demanda de massa

detonada nessa mina. Em consequência, os gastos com insumos de detonação, manutenção e

ferramentas também aumentaram (FIG. 14).

37

Figura 14 - Massa detonada nas minas A, B e C no período de análise


A figura 15 apresenta um novo comparativo do gasto total de perfuração e desmonte,

onde pôde-se perceber que a mina C apresenta o maior gasto unitário (R$/t) (média e mediana

superiores às demais minas). A mina A apresentou um desvio padrão de 0,51, sendo o menor

entre B (0,63) e C (0,62). Nenhum dos casos apontou a presença de outliers.

Figura 15 - Boxplot do gasto unitário (R$/t) por mina


3.3.3. Análise da variação dos focos

A análise estatística realizada acerca dos grupos de conta evidenciou que os gastos com

insumos de detonação e manutenção destacam-se perante o restante nas minas A, B e C (84,1%,

86,3% e 80,7% na frequência acumulada, respectivamente). Assim sendo, as variáveis GID e

GTM foram examinadas de forma minuciosa na análise da variação dos focos.

38

3.3.3.1. Gastos com insumos de detonação (GID)

Figura 16 - Boxplots dos gastos com insumos de detonação por mina


A figura 16 ilustra a variabilidade dos dados de GID em cada mina. Pode-se entender

que existe uma dispersão desses dados devido às altas amplitudes apresentadas. As minas A e

B demonstram uma distribuição assimétrica, visto que as respectivas medianas se distanciaram

do centro do retângulo. A média se aproximou da mediana somente para a mina C, onde também

é evidenciada a maior dispersão, com a amplitude variando entre R$28,8 mil a R$722,4 mil.

Em sequência, foi realizado um teste de hipóteses com o objetivo de testar a normalidade

da distribuição. Considerando um nível de significância (α) de 0,05, foi possível interpretar o

valor-p obtido no gráfico (FIG. 17).

Figura 17 - Gráfico de probabilidade normal de GID


1.210.816

261687,1

19,0

0,4

0,31

Média:

Desvio Padrão:

N:

Estatistica de Anderson-Darling (AD):

p-Valor:

39

O valor de N = 19,0 mostrado na figura está relacionado ao número de meses em que

foi feita a coleta das amostras (jan/16 a jul/17). A média dos gastos girou em torno de

R$1.210.816,00, com um desvio padrão de 261.687,1. Valer (2015) explica que um valor-p

superior a 0,10 indica que os dados seguem uma distribuição normal. Sendo assim, o valor-p

de 0,31 evidenciado no gráfico da figura 16 indica a aceitação dessa teoria estatística.

Outra análise realizada na variação dos focos foi a análise de desempenho, que

possibilitou observar a capacidade e o desempenho do processo (FIG. 18).

Figura 18 - Análise de desempenho de GID


De acordo com a figura 18, pôde-se observar que 73,68% dos dados representam itens

fora de conformidade, ou seja, apenas 26,32% das amostras estão dentro dos limites de

especificação.

Segundo Valer (2015), a melhor referência para os índices CPK e PPK é 1. Valores

superiores a 1 indicam que o processo possui capacidade de atender aos limites de

especificação, considerando a centralização e a dispersão dos dados. Dessa forma, um CPK de

-0,43 e PPK de -0,25 exibidos no gráfico indicam que o processo pode ser aprimorado.

Visto que a média dos dados não está compreendida dentro dos limites de especificação,

foi definido que o foco de atuação para GID seria no deslocamento desse parâmetro e na

redução da variabilidade.

LIE: 0,00

LSE: 1014645,37

Média 1210816,33

n amostral 19

DesvPad (Dentro): 152685,86

DesvPad (Global): 261687,15

Cp: 1,11

Cpu: -0,43

Cpl: 2,64

Cpk: -0,43

Pp: 0,65

Ppu: -0,25

Ppl: 1,54

Ppk: -0,25

< LIE: 0,00% < LIE: 0,00% < LIE: 0,00%

> LSE: 73,68% > LSE: 90,06% > LSE: 77,33%

Total: 73,68% Total: 90,06% Total: 77,33%

Dados do Processo

Capacidade Potencial (Within)

Capacidade Global (Overall)

Observado Global Esperado (Overall)Dentro Esperado (Within)

Desempenho

1014645,371

0

1

2

3

4

5

6

7

274390,39 531290,39 788190,39 1045090,39 1301990,39 1558890,39 1815790,39 2072690,39 2329590,39 2586490,39

Fre

qüência

Pressão

Análise de Desempenho - GID

40

3.3.3.2. Gastos totais de manutenção (GTM)

A mesma metodologia adotada para os gastos com insumos de detonação foi aplicada

aos gastos totais de manutenção, sendo esta compreendida pela análise de variabilidade, teste

de normalidade e análise de desempenho do processo.

A figura 19 a seguir ilustra o conjunto de boxplots dos gastos totais de manutenção por

mina.

Figura 19 - Boxplots dos gastos totais de manutenção por mina


Os gastos totais de manutenção também apresentaram dispersão nos dados,

principalmente na mina C, com a mais alta amplitude (máximo de R$326,2 mil e mínimo de

R$16,4 mil). As três distribuições podem ser consideradas assimétricas devido à distância entre

as medianas e o centro dos retângulos. Nessa análise, pôde-se evidenciar a presença de um

outlier de R$408,5 mil na mina B.

Para o teste de normalidade de GTM também foi considerado um nível de significância

(α) de 0,05. A figura 20 descreve o gráfico de probabilidade normal desses dados.

41

Figura 20 - Gráfico de probabilidade normal de GTM


O valor-p de 0,27 mostrado na figura 20 evidencia a presença de uma distribuição

normal dos dados (superior a 0,1), assim como ocorrido para os gastos com insumos de

detonação.

A figura 21 a seguir apresenta a análise de desempenho realizada em torno de GTM.

Figura 21 - Análise de desempenho de GTM


A mesma conclusão obtida com base nos limites de especificação para GID pode ser

descrita para GTM: 73,68% dos dados representam itens fora de conformidade, ou seja, apenas

425.921,40

164847,7

19,0

0,4

0,27

N:

p-Valor:

Média:

Desvio Padrão:

Estatistica de Anderson-Darling (AD):

42

26,32% das amostras estão dentro dos limites de especificação. Em relação a CPK e PPK, pôde-

se perceber que houve uma variação baixíssima quando comparados aos índices de GID. Ambos

valores permaneceram negativos, evidenciando uma janela de oportunidade para melhoria do

sistema.

Os limites de especificação desse caso também não englobam a média. Dessa forma, o

foco de atuação para GID e GTM foi o mesmo: deslocamento do parâmetro e redução da

variabilidade dos dados.

3.3.4. Definição das metas específicas

Como referenciado na análise de variação dos focos, os gastos com insumos de

detonação e manutenção apresentaram-se como os mais notáveis. Desta maneira, ambos foram

definidos como os focos de atuação do projeto.

O método da lacuna foi utilizado inicialmente para estabelecimento das metas

específicas. Este método considera o seguinte cálculo:

1 - Valor da média subtraído do melhor valor (menor gasto observado R$/t);

2 - Valor obtido no passo 1 dividido por 2;

3 - Valor obtido no passo 2 somado ao melhor valor (menor gasto observado R$/t).

➔ Para os gastos com insumos de detonação, temos:

1 - R$0,48/t (média) – R$0,34/t (melhor valor) = R$0,14/t;

2 - R$0,14/t / 2 = R$0,07/t;

3 - R$0,07/t + R$0,34/t = R$0,41/t.

Considerando que este foco depende das variações litológicas locais, a equipe

colaboradora do projeto optou por uma meta de R$0,45/t (FIG. 22).

➔ Para os gastos totais de manutenção, temos:

1 – R$0,18/t (média) – R$0,07/t (melhor valor) = R$0,11/t

2 – R$0,11/t / 2 = R$0,055/t

3 – R$0,055/t + R$0,07/t = R$0,12/t

43

A meta para este gasto foi de R$0,12/t, de acordo com o método da lacuna (FIG. 23).

Figura 22 - Evolução do indicador de GID e meta específica


Figura 23 - Evolução do indicador de GTM e meta específica


44

3.4. ANÁLISE DO PROCESSO

3.4.1. Detalhamento do processo de perfuração e detonação

Figura 24 - Mapa do processo de perfuração e detonação


y: Dimensionamento de carga no furo y: Fragmentação do material y: Fragmentação do material

X R - Demora na conferência dos furos e

medições

X R - Furos com água não identificados

X C - Falta de explosivos na fábrica

X R - Perfuração mal executada X R - Ultralançamento de material Y R - Geração de blocos

X R - Quebra do caminhão bombeado na

praça

X C - Falta de justificativas para perda de

furos

X R - Dificuldades na distribuição de

explosivos (perfilagem do furo)

X C - Apropriação de gastos de desmonte

sem maiores detalhes para estratificação

X C - Perda de furosX C - Demora na confecção do plano de

fogo/relatório

Y R - Repé na área devido à má fragmentação

do material

X C - Falta de explosivosX R - Falha na revisão e análise do plano de

fogo/relatório pelo blasterY R - Ejeção de tampão

X R - Furos fora de especificação X R - Não entrega do cartão de bloqueio

X R - Otimização de carga na última linha X C - Massa detonada abaixo da meta

X R - Uso incorreto do tipo de

explosivo/acessório

X R - Impedimento do desmonte devido à

equipamento quebrado na frente

X C - Informações de nº de furos X R - Equipamento quebrado no raio de fogo

PP: Produto em Processo: Carregamento de Furos

CARREGAMENTO

PP: Produto em Processo: Material Desmontado

DETONAÇÃO

PP: Produto em Processo: Carga e Transporte

LAVRA

y: Má qualidade dos furos

X R - Perfuração fora do planoX R - Falha de interpretação/leitura da

diretrizX C - Falha no apontamento de informações

de perfuração do avanço

X C - Falta de hardware e software de

perfuração

X C - Equipamentos e recursos depreciados

X C - Mau dimensionamento dos operadores

entre as turmasX C - Demora para iniciar a atividade

X C - Disponibilidade de equipamentos

y: Dimensões da frente/poligonal y: Presença de blocos, nivelamento

X R - Curto prazo para entrega do material

X R - Disponibilização de frente

X R - Falta de previsibilidade para liberação

de frentes

X C - Densidade pode estar inconsistente

X R - Falha de comunicação no recebimento

do turno

X C - Falta de operador

X C - Baixa produtividade de PF

X R - Falta de disponibilização de frente

X C - Falta de transporte

X C - Disponibilidade de equipamentos

X C - Falta de trator para limpeza de praça

X R - Descumprimento do plano de

manutenção

X R - Falta de diagnostico das falhas para a

operação

X C - Falta de informações para auxilio na

tomada de decisão

X R - Desmontar área fora do plano sem lavrar

X R - Falta de disponibilização de frente

X R - Falta de previsibilidade

X R - Falha de comunicação no recebimento do

turno

X R - Ausência das coordenadas de

perfuração / desmonte

X R - Frente próxima à rede elétrica

X R - Frente próxima à poços

X R - Lavra seletiva

X R - Falta de critério para designação

X C - Falta de carreta/prancha

X C - Falta de marcação de malha de

perfuração

X C - Demora na troca de turno

X C - Perda de ferramentas de perfuraçãoX R - Vazamento de combustível

X R - Executar perfuração utilizando

parâmetros incorretos

X R - Não checagem da condição da

qualidade dos furos após a perfuração

X R - Operador não apropriar o equipamento

corretamente

X R - Perda de furos por falta de conferência

durante a atividade

X C - Subfuração errada/falta de

profundímetro

X C - Alto consumo de combustível

PP: Produto em Processo: Frente preparada

PREPARAÇÃO DA FRENTE

PP: Produto em Processo: Frente Liberada

PLANEJAMENTO

PP: Produto em Processo: Área Perfurada

PERFURAÇÃOINÍCIO

PP

PF

x

Y

y

C

R

Variáveis que interferem no processo

LEGENDA

Produto em processo

Produto final

Parâmetro do produto final

Parâmetro de processo controlado

Parâmetro de processo ruído

Parâmetro do produto em processo

45

A figura 24 descreve como ocorre, sequencialmente, o processo de perfuração e

detonação das minas A, B e C. A etapa consecutiva ao mapeamento compreende o levantamento

das causas potenciais do problema em questão. Dessa forma, é imprescindível que o processo

seja descrito em sua forma real, auxiliando na identificação das oportunidades de melhoria.

Os parâmetros dos processos foram diagnosticados em campo e em brainstormings

envolvendo a equipe técnica. A primeira etapa da construção do mapa consistiu na elaboração

do fluxograma do processo gerador do problema. Posteriormente, foram definidos quais eram

os produtos em processo e os seus respectivos parâmetros. A classificação entre parâmetros de

ruído e parâmetros controlados foi realizada em seguida.

Foram identificados 30 parâmetros controlados. A variável controlada do processo é

ajustada em um valor pré-determinado e mantida em torno deste. Já a variável de ruído não

pode ser controlada ou não se controlava até o momento do desenvolvimento do projeto. Destas,

foram identificadas 36, gerando um total de 66 parâmetros no processo de perfuração e

detonação.

3.4.2. Detalhamento do processo de manutenção das perfuratrizes

Figura 25 - Mapa de processo de manutenção de perfuratriz


y: Liberação da perfuratriz y: Operação de Perfuratriz

X R - Falta de insumos (óleos, lubrificantes...)X R - Diagnóstico do motivo da falha não chega ao

operador

X R - Não parar equipamento ao identificar uma falha

X R - Alto consumo de lubrificantes

X R - Recebimento de peças danificadas do

fornecedor

X R - Falta de manutenção preventiva

PP: Produto em Processo

LIBERAÇÃO


OPERAÇÃO

y: Ordens de serviço (O.S.) y: Ferramentas e peças y: Defeito no equipamento

X R - O.S. aberta de forma errada X R - Demora na entrega de peças pelo fornecedor X R - Falta de insumos (óleos, lubrificantes...)

X R - O.S. não aberta X R - Peças erradas X R - Dificuldades no diagnostico da falha

X C - BackLog X R - Equipamento parado por falta de orçamento X R - Demora na entrega de peças pelo fornecedor

X R - Não substituição de componentes no fim de

vida útil

X R - Recebimento de peças danificadas do

fornecedorX R - Falta de manutenção preventiva


PLANEJAMENTO


MANUTENÇÃO NA PERFURATRIZ


ALOCAÇÃO DE RECURSOSINÍCIO

PP

PF

x

Y

y

C

R

Variáveis que interferem no processo

LEGENDA

Produto em processo

Produto final

Parâmetro do produto final

Parâmetro de processo controlado

Parâmetro de processo ruído

Parâmetro do produto em processo

46

A construção do mapeamento de processo de manutenção seguiu a mesma metodologia

do mapeamento de perfuração e detonação. No entanto, o número total de parâmetros

identificados neste caso foi bem inferior ao se comparar os dois levantamentos. 18 variáveis

foram mapeadas, sendo 17 de ruído e apenas 1 controlada (FIG. 25).

3.4.3. Levantamento das causas

O próximo passo consistiu no levantamento das causas potenciais do problema. Para

cada foco de atuação, a equipe técnica realizou os brainstormings necessários a fim de

identificar quais as causas principais levavam ao alto gasto com insumos de detonação e

manutenção. Para auxílio na junção das ideias, foram elaborados dois diagramas de Ishikawa,

ilustrados nas figuras 26 e 27.

Figura 26 - Diagrama de Ishikawa: alto gasto com insumos de detonação


Alto gasto com insumos de detonação

Matéria prima Máquina Mão de obra

Medidas Método

Desmontar área fora do plano e depois não lavrar

Falta de disponibilização de frente

DF de equipamentos (caminhão de explosivos)

Baixa produtividade de PF

Descumprimento do plano de manutenção

Falta de insumos na fábrica

Falta de disponibilização de frente

Falta de marcação de malha de perfuração

Falta de carreta/prancha

Previsibilidade da liberação das frentes

Falta de operador

Falha de comunicação no recebimento do turno

Apropriação de gastos sem maiores detalhes para extratificação

Densidade pode estar inconsistente

Frente próxima à rede elétrica

Frente próxima à poços

Falta de medição topográfica

47

Figura 27 - Diagrama de Ishikawa: alto gasto com manutenção


Para a construção de ambos diagramas, foram consideradas 5 das categorias originais

do método, sendo estas: matéria prima; máquina; mão de obra; medidas; e método.

3.4.4. Priorização das causas

Antes de partir para a elaboração do plano de ação, as causas potenciais do problema

foram priorizadas de modo a garantir a assertividade na seleção. As causas apresentadas no

diagrama de Ishikawa passaram por um desdobramento e receberam critérios de priorização,

sendo estes: detectividade (quão detectável é a causa); severidade (quão severa é a causa);

ocorrência (qual a frequência da causa); e amplitude (em quais minas ocorre a causa).

Para cada um dos critérios, foi atribuído um peso na escala de 5 a 10. Além disso, a

intensidade das relações entre as causas e os critérios foi avaliada utilizando a seguinte escala:

0 – ausência de correlação; 1 – correlação fraca; 3 – correlação moderada; 5 – correlação forte.

Para cada causa, multiplicou-se o grau de correlação pelo peso do critério de priorização. Os

resultados somados foram lançados na coluna “total”.

As figuras 28 e 29 ilustram a matriz de priorização citada no parágrafo anterior, dividida

em duas partes.

X48

X49

X50

X51

X52

X53

X54

X55

X56

X57

X58

X59

X60

X61

X62

X63

X64

X80

X81

Alto gasto com manutenção

Matéria prima Máquina Mão de obra

Medidas Método

Não parar equipamento ao identificar uma falha

Equipamento liberado próximo à troca de turno

Equipamento liberado com pendências

Não parar equipamento ao identificar uma falha

Diagnóstico do motivo da falha não chega ao operador

Alto consumo de lubrificantes

Falta de diagnóstico das falhas e reparos nos equipamentos (feedback)

O.S. aberta de forma errada

Demora na entrega de peças pelo fornecedor

Falta de insumos (óleos, lubrificantes...)

Recebimento de peças danificadas do fornecedor

BacklogEquipamento parado por falta de orçamento

O.S. não aberta

Peças erradas

48

Figura 28 - Parte I da matriz de priorização das causas


49

Figura 29 - Parte II da matriz de priorização das causas


3.4.5. Causas a serem tratadas

A elaboração da matriz de priorização possibilitou uma visualização crítica e ampla de

todos os fatores que influenciam diretamente no processo. Com a pontuação atribuída a cada

variável, foi possível analisar e filtrar as causas de maior impacto. A equipe técnica decidiu por

atuar em 14 causas, dentre as 81 levantadas na matriz. São estas:

▪ X2 - Falta de previsibilidade para liberação de frentes

Durante análise, foi notada a ausência das informações prévias sobre a liberação das

frentes de perfuração no plano de lavra mensal e no plano de fogo. A falta de previsibilidade

acarreta o surgimento de outros problemas, como a dificuldade de alocação de recursos de

topografia na marcação do polígono, execução de furos fora do plano e necessidade de

deslocamento do equipamento até a frente de perfuração (pela dificuldade em aguardar o

transporte em prancha). Tal deslocamento gera alto desgaste nas esteiras e no material rodante

da máquina. A figura 30 ilustra um exemplo de plano de lavra mensal, onde a única informação

a respeito das frentes é sobre a previsão da massa retirada. Os avanços de perfuração não estão

contemplados e nem previstos no plano.

50

Figura 30 - Previsão de massa por avanço no plano de lavra de jan/18


▪ X10 - Disponibilidade de equipamentos (baixa preventiva de PF's)

Ao comparar os dados históricos do Fator de Manutenção Preventiva (FMP) com o Fator

de Manutenção Corretiva (FMC), foi possível observar uma tendência ascendente da curva de

FMC (FIG. 31). A baixa ação preventiva nas perfuratrizes, muitas vezes, pode desencadear

problemas mais agressivos à máquina, como altos desgastes a ponto de ser necessário o descarte

da peça. Uma boa prevenção evita os altos gastos com a correção.

Figura 31 - Comparativo entre FMC e FMP (2016 a 2017)


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

jan

/16

fev/

16

mar

/16

abr/

16

mai

/16

jun/

16

jul/

16

ago

/16

set/

16

out/

16

nov/

16

de

z/1

6

jan/

17

fev/

17

mar

/17

abr/

17

mai

/17

jun/

17

jul/

17

ago

/17

set/

17

out/

17

nov/

17

dez/

17

Fator de Manutenção - FMC x FMP (Tendência)

FMCM.M.

FMPM.M.

Linear (FMCM.M.)

Linear (FMPM.M.)

51

▪ X13 - Falta de diagnóstico das falhas para a operação

Em entrevista em campo, os operadores responderam um questionário a respeito da falta

de recebimento do diagnóstico das falhas após as perfuratrizes serem liberadas pela manutenção

(FIG. 32). Ao analisar as respostas dos questionários, foi identificado que essa ausência na

comunicação era frequente nas minas. Foi considerado pela equipe técnica a importância da

ciência do operador acerca do que foi feito no equipamento. O diagnóstico das falhas, quando

divulgado, possibilita que a operação atue juntamente com a manutenção, evitando futuras

quebras na máquina.

Figura 32 - Questionário 002 realizado em campo com os operadores


▪ X27 - Falta de carreta/prancha

Os fornecedores de equipamentos de esteira não indicam que seja feito o deslocamento

dessas máquinas sem que seja num transporte em pranchas, com exceção para distâncias curtas.

Como mencionado na causa X2, a falta de carreta/prancha faz com que as perfuratrizes se

desloquem sem o devido apoio, gerando desgastes prematuros nas esteiras e no material

rodante, levando o equipamento à quebra. A figura 33 ilustra a perda financeira ocorrida nos

52

anos de 2016 e 2017 com o deslocamento das perfuratrizes. É possível observar um

comportamento ascendente da linha de tendência, indicando que, na ausência de uma tratativa,

o problema tende a se expandir com o passar dos anos.

Figura 33 - Perda financeira com o deslocamento das perfuratrizes em 2016 e 2017


▪ X34 - Falha no apontamento de informações de perfuração do avanço

Todas as informações acerca das operações de perfuração são lançadas no sistema de

despacho que é instalado em cada perfuratriz. Alguns parâmetros são essenciais, e seu

acompanhamento é imprescindível para que a equipe técnica avalie e aponte as anomalias do

processo, bem como as oportunidades de redução de gastos. No estudo do relatório de aderência

de perfuração e desmonte, notou-se que muitos itens estavam fora de conformidade, como

exemplo, o número de furos detonados por avanço, a produtividade das perfuratrizes, a

profundidade de cada furo, e até mesmo a litologia identificada pelo operador. A empresa em

questão a adota uma referência de execução de 150 furos, no máximo, por avanço. Este

parâmetro foi definido conforme as condições ergonômicas da equipe de auxiliares. A figura

34 ilustra parte de um levantamento realizado em 2016 e 2017, apontando um nº de furos

executado muito além do que é padronizado pela equipe ergonômica.

53

Figura 34 - Levantamento do nº de furos em 2016 e 2017


▪ X40 - Subfuração errada/falta de profundímetro (10% da profundidade prevista)

Nas minas de estudo, a prática da furação com 1 metro a mais de subfuração é muito

comum, independente da profundidade exigida nas diretrizes. Entretanto, considera-se correto

que a subfuração obedeça a 10% da profundidade desejada. Na análise realizada, considerou-

se como desvio qualquer subfuração acima de 10%. Foi identificada uma perda de mais de

R$530.000,00 nos anos de 2016 e 2017 considerando a subfuração em excesso (FIG. 35).

Figura 35 - Perda com subfuração em excesso em 2016 e 2017

Fonte: Mapa de raciocínio (2019)

PF1 PF2 PF3 PF4 PF5 TOTAL

54

▪ X43 - Perda de furos

Diversos fatores levam à perda de furos, como a perfuração no extremo do offset,

perfuração fora do plano de lavra, má qualidade da perfuração, presença de material muito

friável, altos índices de pluviometria, entre outros. Num levantamento realizado nos anos de

2016 e 2017, foi identificada uma perda econômica de mais de R$640.000,00 com a perda de

furos de perfuração (FIG. 36). É imprescindível que haja uma inspeção por parte do operador

durante a execução dos furos. A aderência ao plano de lavra e às diretrizes também é um

controle essencial para que sejam visualizadas as oportunidades de melhoria.

Figura 36 - Perda financeira de furos em 2016 e 2017


▪ X48 - Informações de nº de furos inconsistente

O número total de furos executados, geralmente, é informado pelo próprio operador, via

rádio ou via sistema de despacho. Cada avanço de perfuração contém um código pré-

determinado, e no momento do lançamento desses furos, o operador faz uma apropriação junto

ao código do avanço em questão. Um erro comum dessa prática é o apontamento inconsistente

dos furos entre os avanços. Um levantamento realizado em 2016 mostrou que, dos 37.118 furos

perfurados, apenas 15.052 foram detonados. Isto indica uma aderência de 40,6%. Já no ano de

2017, 12.537 furos foram detonados, dos 42.340 perfurados, apontando uma aderência de

PF1 PF2 PF3 PF4 PF5 TOTAL

55

34,7% (FIG. 37). Considerada baixa pela equipe envolvida no processo, a aderência de

perfuração foi apontada como uma das prioridades nas tratativas posteriores.

Figura 37 - Aderência de perfuração em 2016 e 2017


▪ X49 - Furos fora de especificação

A causa X49 assemelha-se à causa X40. Após um estudo da quantificação das perdas

financeiras nas atividades de perfuração, foram identificadas algumas oportunidades de

melhoria acerca da assertividade na especificação dos furos, como diâmetro, profundidade e

subfuração.

▪ X76 - Diagnóstico do motivo da falha não chega ao operador

A causa X76 assemelha-se à causa X13. As entrevistas em campo que foram

mencionadas anteriormente evidenciaram uma observação dos operadores em relação à análise

de falha dos equipamentos. Muitas vezes, as perfuratrizes sofrem um dano por motivos

operacionais. Seguidamente, é encaminhada para a manutenção, retorna ao campo, e o operador

não recebe um retorno acerca do problema. Diante disso, o primeiro passo foi promover a

interação entre as equipes técnicas de operação e manutenção com reuniões quinzenais. O

próximo capítulo abordará os resultados que foram alcançados a partir da otimização na

comunicação da equipe.

40,6%

29,6%34,7%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

2016 2017 Total

Furos Perf. Furos Det. Aderência

56

▪ X9 - Ausência das coordenadas de perfuração / desmonte

A conferência das coordenadas de perfuração antes e depois do processo executado tem

a finalidade de medir a aderência ao plano de perfuração, evidenciando furos fora do plano.

Como mencionado nas causas X34 e X48, é fundamental que todos os dados referentes ao

processo sejam lançados no sistema, trazendo confiabilidade e assertividade nas análises de

aderência, além de possibilitar a identificação de desperdícios.

▪ X14 - Falta de informações para auxílio na tomada de decisão

Diante de outra entrevista realizada em campo (FIG. 38), um dos fatos levantados pelos

colaboradores foi a respeito da falta de informação disponibilizada à equipe acerca dos gastos

com perfuração e desmonte. Um exemplo prático é a locomoção desnecessária das

perfuratrizes, que gera desgaste nas esteiras e no material rodante. Expor o gasto horário dos

equipamentos ao executante possibilita a criação de uma visão crítica, evitando assim que as

práticas de desperdício voltem ao cenário de operação.

Figura 38 - Questionário 001 realizado em campo com os operadores


57

▪ X80 - Alto consumo de combustível

Nos anos de 2016 e 2017 foi observada uma tendência ascendente do indicador de

consumo de combustível das perfuratrizes (FIG. 39). Esse fenômeno pode ser causado pela

baixa calibragem do motor da máquina, operação incorreta, e até mesmo pelo dano nas válvulas

que compõem o motor. Os gastos com energia não foram priorizados nesse projeto. No entanto,

o tratamento dessa causa foi identificado como uma oportunidade de economia.

Figura 39 - Evolução do consumo médio de combustível das perfuratrizes


▪ X81 - Massa detonada abaixo da meta

No período de jan/16 a mai/17, um comparativo realizado identificou que, em alguns

meses, a massa dimensionada para detonação superou a massa realizada. Visto que o indicador

do projeto contempla a massa e os gastos com perfuração e desmonte, pode-se concluir que,

mantendo constante os gastos totais do processo e aumentando a quantidade em toneladas

desmontadas com explosivos, menor será o gasto unitário (R$/t). Dessa forma, é imprescindível

que se priorize o desmonte com os explosivos e a aderência ao plano. A figura 40 ilustra a

evolução da massa detonada no período em questão.

58

Figura 40 - Comparativo massa dimensionada x massa realizada


3.5. ESTABELECIMENTO DO PLANO DE AÇÃO

Para cada uma das 14 causas selecionadas, foram levantadas as possíveis soluções a

serem implantadas pela equipe técnica. Um plano de ação 5W2H foi desenvolvido a fim de

obter resultados satisfatórios para cada causa do problema em questão (TAB. 2). Essa

ferramenta é composta dos seguintes itens:

➔ What (o que?): solução a ser implantada;

➔ When (quando?): prazo para implantação da solução;

➔ Who (quem?): responsável pela implantação da solução;

➔ Where (onde?): local onde será implantada a solução;

➔ Why (por quê?): motivo da implantação da solução;

➔ How (como?): detalhamento de como a solução será implantada;

➔ How much (quanto custa?): quanto custará a implantação da solução.

59

Tabela 2 - Plano de ação


60

3.6. IMPLANTAÇÃO DO PLANO DE AÇÃO

Como explicitado no plano de ação, 26 soluções foram propostas para tratar as 14 causas

levantadas. Algumas soluções não puderam ser implantadas, seja pela indisponibilidade de

recurso financeiro ou pela dependência de equipes de outras áreas. Abaixo, seguem algumas

das ações que puderam ser executadas.

▪ Fechamento das áreas de perfuração com leiras de contenção

Essa ação partiu da conscientização da equipe técnica em reforçar nas diretrizes a

importância da proteção das frentes de perfuração. A contenção das áreas com leiras passou a

evitar que a água pluvial adentrasse as praças perfuradas, reduzindo a perda de furos pela

presença de intempéries (FIG. 41).

Figura 41 - Reforço na proteção das áreas perfuradas

Fonte: Arquivo interno (2019)

▪ Coleta das coordenadas de perfuração com uso do HPGPS

A aquisição de um HPGPS (High Precision Global Positioning System) possibilitou a

coleta das coordenadas da frente marcada antes de iniciar a perfuração e antes da detonação,

garantindo a aderência do avanço e a evidência de furos fora do plano (FIG. 42).

61

Figura 42 - Kit HPGPS (coletor e receptor)


▪ Instalação do limitador de aceleração das perfuratrizes

O limitador de aceleração das perfuratrizes trouxe uma melhoria significativa no

consumo de combustível desses equipamentos sem comprometer a sua produtividade (FIG. 43).

Após a realização dos testes, foi identificada uma economia de 15 mil litros de diesel

considerando as perfuratrizes de grande porte.

Figura 43 - Limitador de aceleração instalado nas perfuratrizes


▪ Controle para confecção de polígonos de perfuração

A plotagem dos polígonos de perfuração possibilitou o lançamento dos dados

provenientes do HPGPS e a interpretação destes por parte da equipe técnica. Com esse controle,

os polígonos puderam ser inclusos nas diretrizes (FIG. 44).

62

Figura 44 - Controle de confecção de polígonos de perfuração


▪ Mapeamento das áreas com risco de colapso de furos

Com o mapeamento das áreas de litologias detonáveis e não detonáveis, foi possível

selecionar quais os avanços de perfuração com características mais friáveis nas minas. Ao se

realizar o desmonte mecânico nessas áreas, evita-se a perda dos furos por colapso do material

muito friável (FIG. 45).

Figura 45 - Mapeamento dos avanços de lavra por desmonte mecânico


63

▪ Controle de checklist na liberação dos equipamentos

A criação do checklist para inspeção dos operadores antes e após a entrega dos

equipamentos à manutenção possibilitou a redução dos gastos com a manutenção corretiva.

Este controle evitou a recorrência das manutenções nas perfuratrizes pelos mesmos motivos

pois, com o checklist preenchido pelos operadores, é possível observar se as pendências estão

sendo sanadas periodicamente (FIG. 46).

Figura 46 - Controle de checklist na liberação de equipamentos


▪ Divulgação das principais perdas financeiras com o processo de perfuração

Com o fechamento de 2018, a equipe envolvida no projeto optou por desenvolver um

relatório financeiro com o propósito de expor as principais perdas financeiras com a atividade

de perfuração e estimular a criação das devidas tratativas para os desvios mapeados. O relatório

foi remetido à toda gerência.

INSPEÇÃO PARA ENTREGA E RETIRADA NA MANUTENÇÃO

64

As figuras 47 e 48 ilustram parte das informações contidas no relatório.

Figura 47 - Principais motivos de perda de furos em 2018


Figura 48 - Perdas econômicas com perfuração em 2018


65

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

A implementação das soluções propostas no plano de ação possibilitou a análise dos

ganhos reais do projeto. Os resultados subdividem-se em alcance da meta global, alcance das

metas específicas e criação de novos padrões na área.

4.1. ALCANCE DA META GLOBAL

No período de verificação do projeto, foi possível observar que a média do gasto unitário

da tonelada evoluiu de R$0,79/t para R$0,62/t, superando a meta global de R$0,71/t. O desvio

padrão da distribuição evoluiu de 0,18 para 0,08, e a porcentagem dos dados fora da

especificação foi reduzida em 75%.

A figura 49 ilustra o progresso do indicador, desde o período de análise (jan/16 a jul/17)

até o período de verificação (out/18 a dez/18).

Figura 49 - Progresso do indicador de gasto unitário da tonelada desmontada


4.2. ALCANCE DAS METAS ESPECÍFICAS

Foram definidas duas metas especificas no projeto: R$0,45/t para os gastos com insumos

de detonação e R$0,12/t para os gastos totais de manutenção.

Para os gastos com manutenção, a média do período de análise evoluiu de R$0,18/t para

R$0,09/t no período de verificação, superando a meta estabelecida. Já para os gastos com

insumos de detonação, o sucesso alcançado não atingiu a meta, evoluindo de R$0,48/t para

0,30

0,50

0,70

0,90

1,10

1,30

jan

/16

fev

/16

ma

r/1

6

ab

r/1

6

ma

i/1

6

jun

/16

jul/

16

ago

/16

set/

16

ou

t/1

6

no

v/1

6

de

z/1

6

jan

/17

fev

/17

ma

r/1

7

ab

r/1

7

ma

i/1

7

jun

/17

jul/

17

ago

/17

set/

17

ou

t/1

7

no

v/1

7

de

z/1

7

jan

/18

fev

/18

ma

r/1

8

ab

r/1

8

ma

i/1

8

jun

/18

jul/

18

ago

/18

set/

18

ou

t/1

8

no

v/1

8

de

z/1

8

R$/

t

Início do projeto Realizado Meta Gerencial

PERÍODO DE

VERIFICAÇÃO

= R$0,62/t

66

R$0,46/t. O resultado geral pôde ser justificado pelo número de ações do plano que foram

desenvolvidas para a equipe de manutenção. Parte das ações voltadas para os gastos com

detonação não puderam ser efetivadas, como mencionado anteriormente.

As figuras 50 e 51 ilustram a evolução do indicador de ambos focos.

Figura 50 - Evolução do gasto unitário com insumos de detonação


Figura 51 - Evolução do gasto unitário com manutenção


As figuras 52 e 53 ilustram o comparativo do indicador de gasto unitário para as quatro

categorias (GID, GTM, GE e GF) entre o período de análise e o período de verificação.

PERÍODO DE

VERIFICAÇÃO

PERÍODO DE

VERIFICAÇÃO

67

Figura 52 - Gasto unitário por categoria no período de análise


Figura 53 - Gasto unitário por categoria no período de verificação


É possível observar que, mesmo sem atuação direta nos gastos com energia e

ferramentas, esses indicadores sofreram queda. Tal fato pode ser explicado pela alta ligação

existente entre os quatro parâmetros.

4.3. PADRONIZAÇÃO E MANUTENÇÃO DOS RESULTADOS

Objetivando a melhoria contínua do processo, os resultados alcançados com as soluções

implementadas passaram por uma padronização na organização:

68

▪ Treinamento no HPGPS

Foi ofertado um treinamento aos auxiliares da equipe de detonação para manuseio do

HPGPS na coleta das coordenadas de perfuração, além do esclarecimento dos riscos ao se

realizar a coleta. Este treinamento foi ministrado pela equipe de topografia durante uma semana.

▪ Replicação do limitador de aceleração das perfuratrizes

A instalação do limitador de RPM das perfuratrizes pôde ser replicada em todas as

máquinas de grande porte operantes no complexo.

▪ Informação dos parâmetros de perfuração e orientações gerais via tablet

As orientações acerca da confecção de leiras de contenção para redirecionamento da

drenagem das frentes perfuradas passaram a ser anexadas em todas as diretrizes de

infraestrutura.

▪ Disponibilização do OCAP e evolução do gasto unitário nos quadros de gestão à vista

O OCAP (Out of Control Action Plan) constitui-se de um fluxograma de controle do

indicador principal do projeto. Basicamente, essa ferramenta informa quais etapas deve-se

seguir no caso do não atingimento da meta global (anexo). Juntamente ao OCAP, o

acompanhamento do gasto unitário mensal com perfuração e desmonte também passou a ser

monitorado pela equipe técnica nos quadros de gestão à vista da gerência.

▪ Interface entre as equipes técnicas de manutenção e infraestrutura de mina

Como observado, a manutenção das perfuratrizes é uma das peças-chave no processo

de redução de gastos com esses equipamentos. As reuniões de interface entre operação e

manutenção passaram a ser quinzenais, facilitando assim, a comunicação entre as partes.

69

5. CONCLUSÃO

A sequência de etapas requeridas e realizadas através da ferramenta Seis Sigma e do

ciclo PDCA possibilitou o atingimento da meta global de redução do gasto unitário com o

processo de perfuração e desmonte, deslocando a média, em reais por tonelada (R$/t), de 0,79

para 0,62 no período de verificação do projeto.

Com a aplicação do estudo nas minas A, B e C, foi possível identificar, de forma

criteriosa, os principais desperdícios da rotina operacional, sem desconsiderar a variação

litológica observada nas três localidades.

O desenvolvimento dos questionários e a divulgação mensal das perdas financeiras à

equipe propiciaram maior visualização do processo e envolvimento da base. Diversas melhorias

também foram alcançadas através da maior interação com a equipe de manutenção das

perfuratrizes, principalmente devido ao incentivo no controle de checklist para a liberação

desses equipamentos. Além disso, as alterações realizadas no cenário da rotina operacional

passaram por uma padronização, estimulando assim, o empenho no monitoramento dos

indicadores principais.

Com a implantação das ações propostas, obteve-se um ganho financeiro na ordem de

R$1.644.084,4 no período de verificação, sendo tal quantia validada pela equipe de gestão

econômica. Sendo assim, pode-se considerar que o processo passou por uma expressiva

otimização, com base na aplicação da metodologia de estudo sugerida.

70

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGUIAR, S. Integração das ferramentas da qualidade ao PDCA e ao Programa Seis

Sigma. Belo Horizonte: Ed. Instituto de Desenvolvimento Gerencial, 2006. 229 p. Série

Ferramentas da Qualidade, vol. 1.

ALONSO, J. B.; GÓMEZ, J. C.; HERBERT, J, H. Perforación y voladura de rocas en

minería. Madrid, 2013. Disponível em:

<http://oa.upm.es/21848/1/20131007_PERFORACION_Y_VOLADURA.pdf> Acesso

em: 20 abr. 2019.

ANDRADE, F. O método de melhorias PDCA. 2003. 169 f. Dissertação (Mestrado em

Engenharia de Construção Civil e Urbana) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo,

São Paulo, 2003. Disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-

04092003-150859/en.php> Acesso em: 04 abr. 2019.

BORGES, A.; LUIZ, P. Seminário Técnico Integrado Infraestrutura e Operação de

Mina – Complexo Mariana e Brucutu. Material didático para consulta. Vale, 2019. 154 p.

CARVALHO, M. M. Gestão da qualidade: teorias e casos. Rio de Janeiro: Ed. Elsevier,

2005. 355 p.

GUAZZELLI, S. R. Análise de custos de perfuração e desmonte em mina de ferro. 2013.

111 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Mineral) – Escola de Engenharia,

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013. Disponível em:

<https://lume.ufrgs.br/handle/10183/86448> Acesso em: 01 abr. 2019.

JARDIM, T. F. Análise de desempenho de brocas tricônicas 9 7/8”. 2017. 41 f.

Monografia (Graduação em Engenharia de Minas) – Escola de Minas, Universidade Federal

de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017. Disponível em:

<https://www.monografias.ufop.br/bitstream/35400000/500/6/MONOGRAFIA_AnáliseD

AnáliseDesempen.pdf> Acesso em: 24 abr. 2019.

OLIVEIRA, D. B. M. Projeto de melhoria de fragmentação em desmonte de rochas.

2017. 150 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Minas) – Escola de Minas,

Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017. Disponível em:

71

<https://www.monografias.ufop.br/bitstream/35400000/811/1/MONOGRAFIA_ProjetoM

elhoriaFragmentação.pdf> Acesso em: 25 abr. 2019

SILVA, V. C. Curso de MIN 210 - Operações Mineiras. Ouro Preto: 2009. 196 p.

TRAD, S. Seis Sigma: Fatores críticos de sucesso de sua implantação e impacto sobre

desempenho organizacional. 2006. 189 f. Dissertação (Mestrado em Administração) –

Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade, Universidade de São Paulo, São

Paulo, 2006. Disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/12/12139/tde-

11122006-134614/pt-br.php> Acesso em: 22 abr. 2019.

VALER – Educação Vale. Apostila do Curso Seis Sigma Green Belt. Mariana. 2015.

WERKEMA, M. C. C. Criando a Cultura Seis Sigma. Rio de Janeiro: Ed. Qualitymark,

2004. 256 p. Série Seis Sigma, vol. 1.

72

ANEXOS

OCAP

CONTROLE DO GASTO COM PERFURAÇÃO E DESMONTE

(R$/t)

O indicador sob controle emeta atingida?

Sim

Não

Indicador sob controle!

Corrigir drenagens e reforçar a ação nas diretrizes / LineUp.

As áreas de perfuração estão sendo fechadas com leiras de

contenção e drenagem eficiente?

Sim

Não

O tempo de locomoção está baixo e as perfuratrizes estão

utilizando carreta para grandes locomoções?

Sim

NãoAcompanhar relatório de locomoção

no painel de indicadores de infraestrutura e atuar.

Estão ocorrendo detonações em áreas com risco de colapso de furos? (áreas/litologias não

detonáveis)

Atuar junto ao planejamento CP e reforçar o direcionamento das frentes

com os analistas.

Os profundímetros estão em funcionamento em todas as

perfuratrizes de grande porte?

Acionar manutenção/instrutor para atuação e correção.

Os polígonos estão sendo controlados com a topografia

e planejamento?

Atuar junto à topografia e planejamento CP.

Está sendo executado desmonte mecânico em frentes que podem ser

detonadas?

Atuar junto ao planejamento CP.

As perfuratrizes de grande porte estão operando com

no máximo 1.800 RPM?

Acionar manutenção e ajustar o limitador de RPM.

O checklist está sendo feito pelos operadores na entrega e retirada do equipamento

da manutenção?

Atuar junto a equipe quanto à realização do checklist

Sim

Não

Sim

Não

Sim

Não

Não

Sim

Sim

Não

Sim

Não

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO DEPARTAMENTO DE … · 2019-07-23 · RESUMO . O presente...

Documents

Transcript of UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO DEPARTAMENTO DE … · 2019-07-23 · RESUMO . O presente...