Utilização do R para Controle da Qualidade
Adriano Puglia
Introdução
Por conta das inúmeras exigências dos consumidores nunca se falou tanto em qualidade como nos últimos 50 anos. Para exemplificar, quando compramos um produto (automóveis, eletroeletrônicos, eletrodomésticos, etc.), esperamos que estes estejam livres de defeitos de fabricação, que tenham durabilidade, baixo consumo de energia e alto rendimento operacional. Fabricantes exigem que a matéria prima comprada seja processada sem que haja retralho e desperdício. Traduzindo, todos os clientes querem que produtos ou serviços adiquiridos tenham qualidade, ou seja, atendam os seus anseios e satisfaçam suas necessidades.
Controlar e melhorar a qualidade dos produtos e serviços tornou-se uma importante estratégia para aumentar os lucros em muitas empresas. Fabricantes, distribuidores, empresas de transporte, organizações de serviços financeiros, prestadores de serviços de saúde e agências governamentais buscam manter altos níveis de qualidade, pois, por meio desta ação, fornecem vantagem competitiva, satisfação dos clientes e dominância no mercado frente seus concorrentes.
Este trabalho fornecerá a base necessária para entender as idéias principais associadas a qualidade. Primariamente serão definidos diferentes conceitos para a qualidade. Em seguida serão listadas as principais ferramentas da qualidade. Por último, parte principal deste e dos próximos trabalhos, serão apresentadas as vantagens de se usar o software Rstudio para a realização do controle e melhoria da qualidade.
Conceito de Qualidade
O termo qualidade vem do latim Qualitas, e é utilizado em diversas situações, mas o seu significado nem sempre é de definição clara e objetiva. Pode-se afirmar que a qualidade possui inúmeras faces. Tradicionalmente, até o presente momento, a melhor definição para qualidade está baseada na idéia de que produtos e serviços devem atender aos requisitos daqueles que os utilizam. Esse conceito é apoiado pelos maiores cientistas e pesquisadores da área, os chamados *** “gurus” *** da qualidade.
Segue abaixo o conceito de qualidade segundo alguns desses “gurus”:
“Qualidade é a capacidade de satisfazer desejos” Edwards Deming
“Qualidade é a adequação ao uso.” Joseph Juran
“Qualidade é satisfazer ao cliente, interno ou externo, atendendo ou excedendo suas expectativas, através da melhoria contínua do processo.” Kaoru Ishikawa
“Qualidade é ir ao encontro das necessidades do cliente.” Philip Crosby
“Qualidade é um conjunto de características do produto ou serviço em uso, as quais satisfazem as expectativas do cliente.” Armand Feigenbaum
Entretanto há também uma definição mais analítica para a qualidade e este será o conceito principal adotado neste trabalho e nos próximos.
“Qualidade é inversamente proporcional a variabilidade” Douglas Montgomery
Esta definição implica que, se a variabilidade nas características importantes de um produto aumenta, a qualidade do produto diminui.
Desta forma controlar as causas da variabilidade e propor melhorias para a redução da mesma é um dos principais objetivos dos engenheiros de qualidade. Esta é feita utilizando eficazmente ferramentas que auxiliarão a definir, mensurar, analizar, controlar as causas da variabilidade e propor melhorias.
7 Ferramentas da Qualidade
Ferramentas da qualidade são técnicas que se pode utilizar com a finalidade de definir, mensurar, analisar e propor soluções para problemas que eventualmente são encontrados e interferem no bom desempenho dos processos de trabalho.
As ferramentas da qualidade foram estruturadas, principalmente, a partir da década de 50, com base em conceitos e práticas existentes. Desde então, o uso das ferramentas tem sido de grande valia para os sistemas de gestão, sendo um conjunto de ferramentas estatísticas de uso consagrado para melhoria de produtos, serviços e processos.
Tradicionalmente são 7 as ferramentas da qualidade.
1. Fluxograma
2. Diagrama de Ishikawa
3. Folhas de verificação
4. Diagrama de Pareto
5. Histograma
6. Diagrama de disperssão
7. Cartas de controle (CEP)
Figura 1: 7 Ferramentas da Qualidade
Com a utilização dessas ferramentas, a maioria dos problemas de qualidade podem ser solucionados, ou, quando inerentes ao processo produtivo, controlado. A aplicação dessas 7 ferramentas, utilizadas de forma correta, nos fornecerão informações ou dados que nos ajudarão a entender as causas da variabilidade, modelar o processo e propor melhorias afim aumentar a qualidade.
A aquisição de dados e a estratégia de tratamento devem ser uma parte importante no planejamento do controle de qualidade, uma vez que todas as atividades posteriores serão dependentes de tais dados.A aplicação de métodos estatísticos para controle da qualidade exige a utilização de softwares especializados. Obviamente não estamos excluindo o uso de planilhas para realizar algumas tarefas, entretanto, ao passo que nos aprofundamos na análise de dados para controlar a qualidade necessitamos de ferramentas mais avançadas.
Existem inúmeros softwares para tratamento estatístico de dados (Excel, Minitab, SPSS, SAS, etc.). A maioria deles inclui opções específicas para controle de qualidade, como cartas de controle ou análise de capacidade. Até mesmo alguns deles estão focados em ferramentas de qualidade. Contudo, podemos ver que quase todos os pacotes de software disponíveis são comerciais. Isso significa que é preciso comprar uma licença para usá-los. Atualmente, no entanto, existem mais e mais opções de software livre e de código aberto (FOSS) Free Open Source Software para qualquer finalidade incluindo para tratamento estatístico de dados. Em particular, para o escopo deste e dos próximos trabalhos, utilizaremos o software R para Controle Estatístico da Qualidade.
Uso do R para Controle da Qualidade
Embora a relutância persista em seu uso nas empresas, é fato que alguns projetos de software livre são amplamente utilizados em todo o mundo. De fato empresas como Google, The New York Times e muitas outras já estão usando R como software analítico.
A figura abaixo mostra algumas dessas empresas:
Figura 2 : “Empresas no mundo que utilisam o R como software analítico”
O R é a evolução da linguagem S criada nos laboratórios da Bell na década de 1970 por um grupo de pesquisadores liderados por John Chambers e Rick Becker. Mais tarde, nos anos 90, Ross Ihaka e Robert Gentleman projetaram R como FOSS amplamente compatível com S. Definitivamente, a escolha do código aberto incentivou a comunidade científica a desenvolver ainda mais o R, e o núcleo R foi criado posteriormente. No início, o R era usado principalmente na academia e na pesquisa. No entanto, à medida que o R evoluía, era cada vez mais utilizado em outros ambientes, como empresas privadas e administrações públicas. Atualmente, é um dos software mais populares para análise.
O R está disponível para Linux, Mac e Windows. É FOSS e pode ser baixado do Comprehensive R Archive Network (CRAN). CRAN.
Podemos encontrar na seguinte definição para o R:
R é um sistema para computaçao estatística e gráficos.
Consiste em uma linguagem de programação, somados a um ambiente de tempo de execução com gráficos, um depurador, acesso a determinadas funções do sistema e a capacidade de executar programas armazenados em arquivos de script.
Além da motivação livre de custos, há muitas razões para escolher R como o software estatístico para controle de qualidade. Descrevemos aqui alguns dos pontos fortes do projeto R:
1 É gratuito e de código aberto;
2 O sistema é executado em quase todos os sistemas e configurações e a instalação é super fácil;
3 Existe uma funcionalidade básica para uma ampla gama de computação e gráficos estatísticos, como estatística descritiva, inferência estatística, séries temporais, mineração de dados, plotagem multivariada, gráficos avançados, otimização, matemática, etc;
4 A instalação base pode ser enriquecida com a instalação de pacotes contribuídos dedicados a tópicos específicos, por exemplo, para controle de qualidade, seis sigma etc.;
5 Possui capacidade de pesquisa reproduzível e programação literária;
6 Novas funcionalidades podem ser adicionadas para atender a quaisquer requisitos de usuário ou empresa;
7 É possível interagir com outras linguagens como Python, C ou Fortran, além de agrupar outros programas nos scripts R;
8 Há uma ampla variedade de opções para obter suporte ao R, incluindo a extensa documentação do R, a comunidade R e o suporte comercial.
As evidências citadas acima apresentam provas mais que suficientes sobre as vantagens do uso de R no processo de controle estatístico da qualidade.
Você pode começar por fazer o download do R e do RStudio clicando em Instalação do R e RStudio e seguir todas as instruções do vídeo tutorial.
Abaixo segue uma lista de apostilas que podem ser baixadas, fornecendo informações, na maioria para iniciantes, sobre como usar o RStudio.
1 - Linguagem R para iniciantes:
2 - Aprendendo R
Conclusão
Neste trabalho, há uma breve definição sobre o conceito de qualidade e suas principais ferramentas. Também vimos as vantagens de utilizar o R como um software analítico para controle da qualidade. Os próximos trabalhos envolverão diretamente e de forma prática a utilização do R para análises estatísticas que são importantes no controle da qualidade. Sujere-se que se tenha um conhecimento básico sobre o R e este pode ser obtido por meio das apostilas citadas acima como também inúmeros videos disponíveis em sites de vídeo como o Youtube.
Referências
CANO, Emilio L.; MOGUERZA, Javier M.; CORCOBA, Mariano Prieto. Quality Control with R. An ISO, 2015.
CANO, Emilio L.; MOGUERZA, Javier Martinez; REDCHUK, Andres. Six sigma with R: statistical engineering for process improvement. Springer Science & Business Media, 2012.
CARVALHO, Marly; PALADINI, Edson. Gestão da qualidade: teoria e casos. Elsevier Brasil, 2013.
MARTINELLI, Fernando Baracho. Gestão da qualidade total. Curitiba: Iesde, 2009.
MONTGOMERY, Douglas C.; RUNGER, George C.; CALADO, Verônica. Estatística Aplicada E Probabilidade Para Engenheiros . Grupo Gen-LTC, 2000.
MONTGOMERY, Douglas C. Introdução Ao Controle Estatístico Da Qualidade . Grupo Gen-LTC, 2000.
RODRIGUES, Marcus Vinicius Carvalho. Ações para a Qualidade. Qualitymark Editora Ltda, 2004.
RODRIGUES, Marcus Vinicius. Entendendo, Aprendendo e Desenvolvendo Qualidade Padrão Seis Sigma. Elsevier Brasil, 2017.