Diagrama de Ishikawa (espinha de peixe)

Para sistematizar a análise das causas de um efeito indesejado

flexM4I > abordagens e práticas > Diagrama de Ishikawa (versão 2.0)
Autoria: Giovana Leme (giovanaleme@usp.br) e revisada por  Henrique Rozenfeld (roz@usp.br)   

O Diagrama de Ishikawa é uma ferramenta utilizada para buscar e analisar causas que afetam um efeito indesejado, que é identificado e analisado de forma sistêmica pela aplicação da ferramenta, integrando diversas categorias / tipos de causas.

Descrição resumida

O Diagrama de Ishikawa é uma ferramenta gráfica/visual da época da gestão da qualidade, que é muito simples e útil. Seu objetivo é organizar o raciocínio na identificação de relações entre um problema e possíveis causas raízes desse problema, que também é chamado de efeito indesejado.

Baseado neste diagrama, podemos estabelecer medidas corretivas para eliminar as causas raízes e, assim, eliminar o problema.

Sua aplicação está relacionada ao gerenciamento do controle da qualidade, sendo utilizado não apenas em processos produtivos, como em outras áreas que não estão diretamente relacionadas à produção.

Ele é denominado de diagrama de Ishikawa por causa do seu criador, Kaoru Ishikawa, que em 1943 criou este diagrama para auxiliar na identificação de causas raízes na gestão de qualidade.

É óbvio que na publicação original do livro em inglês, Guide to Quality Control de 1968 (tivemos acesso à edição de 1976 pela Asian Productivity Organization (Ishikawa, 1976), o autor denominou o diagrama de causa-efeito.  

É uma das 7 ferramentas básicas da qualidade:

Algumas publicações citam o fluxograma como uma das 7 ferramentas básicas da qualidade no lugar do gráfico de estratificação. Nas publicações originais dessas ferramentas, o fluxograma não era citado. Além disso, todas essas ferramentas básicas da qualidade tratam de dados levantados e somente o diagrama de causa-efeito é qualitativo. Consideramos que o fluxograma é um tipo de formalismo para mapeamento de processos, que é um outra ferramenta da qualidade, mas que não é considerada básica.

Termos utilizados no uso desta ferramenta

Os seguintes termos são empregados quando se constrói um diagrama de Ishikawa.

Problema: é o que desejamos resolver e que aparece como limitações no processo, produto, serviço relacionado com riscos, baixa produtividade etc.
Causa: como o próprio nome indica, é o que causa um efeito, que pode estar diretamente relacionado com o problema ou a efeitos intermediários.
Efeito: o que é produzido, uma consequência um resultado indesejado de uma causa.
Causa primária ou principal: causas mais significativas, de primeiro grau que podem ser subdivididas em causas secundárias.
Causa secundária: ramos ou partes das causas primárias.
Categoria: um título de um ramo do diagrama que agrega causas e efeitos de natureza semelhantes ou aspectos relacionados com assuntos comuns. Utilizado para classificar as causas e efeitos. Também é chamada de “família de causas”, “tipo de causas” ou “classe de causas”.
Subcategoria: é quando subdividimos uma categoria, também pode ser denominada de causa primária ou principal. Enfim, é a denominação de um ramo do diagrama que não está diretamente relacionado com o problema e que contém um conjunto de causas.

Outras denominações

Existem algumas outras denominações usadas para designar este diagrama, como mostramos a seguir..

Diagrama de espinha de peixe 

Por causa do seu formato final após a identificação das causas, como ilustra a próxima figura.

Figura 718: diagrama de Ishikawa (espinha de peixe) para identificação de causas raízes

Como existem muitas relações de causa e efeito, é comum que as linhas do diagrama sejam substituídas por flechas, como mostra a próxima figura.

Figura 719: ilustração do diagrama de Ishikawa com flechas nos ramos
Fonte: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=399665 

Na próxima figura trazemos como ilustração a figura da edição em inglês de um livro do próprio Ishikawa de 1976.

Figura 722: diagrama de causa-efeito do livro de Ishikawa (1976)

Diagrama de causa e efeito

O diagrama de Ishikawa representa de forma hierárquica relações de causa e efeito até culminar com o problema a ser analisado. Quando Ishikawa criou esta ferramenta, ele a denominou diagrama de causa e efeito. Depois da sua popularização e por ter sido Ishikawa quem criou é que ela passou a ser conhecida com Diagramas de Ishikawa.

Diagrama 6M

Em alusão à primeira letra da categorias de causas que Ishikawa considerava as mais frequentes no ambiente fabril de produção:

  • máquinas
  • materiais
  • mão de obra
  • meio ambiente
  • método 
  • medidas

Faça sempre uma questão do tipo “como que esta <categoria> influencia ou impacta o problema / falha? Podem ser considerados os aspectos listados a seguir e outros que podem estar relacionados com as particularidades da situação analisada.

Máquinas: é um nome genérico que inclui todo tipo de equipamentos ou instrumentos de trabalho, tais como, computadores, máquinas ferramentas ou automatizadas, infraestrutura. Podem ser considerados os aspectos de manutenção, atualização, desvios (que deveriam ser controlados pelo CEP – controle estatístico de processo) etc.

Materiais: são aqueles utilizados no processo produtivo ou nos administrativos, nos produtos ou na prestação de serviços. Estão em conformidade? Prazo de validade? Em boas condições de armazenamento? 

Mão de obra: as pessoas precisam ter a competência necessária para realizar as suas atividades, precisam estar satisfeitas e motivadas para o trabalho, o que pode ser causado por varios aspectos tais como, salário, benefícios, pressão, relacionamento com a chefia, problemas particulares etc.

Meio ambiente: esta categoria é ambigua atualmente e muitos pensam que se relaciona com os impactos ambientais. Se você desejar considerar este aspecto, tudo bem. Mas, normalmente, considera as condições ambientais de trabalho, desde saúde e segurança, como o clima de trabalho, que pode causar algo relacionado com a mão de obra (categoria anterior). 

Método: relaciona-se com os processos e procedimentos utilizados para a realização do trabalho. As rotinas, o que está especificado em uma folha de processos na produção, os métodos de previsão, planejamento, execução e controle do trabalho.

Outras variações da denominação do diagrama de Ishikawa estão relacionadas com as iniciais das categorias tratadas, tais como:

  • 3Ms e P: métodos, materiais, maquinário e pessoas.
  • 4Ps: políticas, procedimentos, pessoas e planta industrial.
  • 8Ps: preço, promoção, pessoas, processo, local (place em inglês) ou planta, políticas, procedimentos e produto (ou serviços) – essas categorias são apropriadas para a análise de processos administrativos ou no setor de serviços.
  • 4Ss (vamos colocar os termos em inglês): surroundings (arredores ou ambiente), suppliers (fornecedores), systems, skills (habilidades) – usado no setor de serviços. 

Veja o checklist de possíveis categorias no quadro do tópico das atividade para aplicação desta ferramenta.

Quando você deveria utilizar esta ferramenta?

  • O Diagrama de Ishikawa é aplicável sempre que houver um problema no desenvolvimento de uma proposta ou nos processos operacionais (produção, assistência técnica, organizacionais etc.). Sua aplicação está intrinsecamente relacionada a facilitar a visualização da relação de causa e efeito do problema, tornando-se uma ferramenta muito útil quando se deseja  uma representação visual;
  • Quando a ideia é auxiliar na identificação das possíveis causas de um problema, seguindo caminhos que podem estar relacionados a diferentes aspectos.
  • Pode ser aplicado na prevenção de problemas e na melhoria contínua dos processos.
  • Na confecção de relatórios de não conformidade (RNC) exigido pela ISO 9001 sempre que ocorrer algum desvio no produto produzido ou no serviço prestado.

Por que você deveria utilizar esta ferramenta?

  • Ferramenta que propicia um fácil entendimento e uma análise aprofundada de causas envolvidas a um problema;
  • Esta ferramenta pode ser aplicada para a eliminação de problemas e desperdícios (MUDA para os japoneses) na redução de custos operacionais e rejeição da qualidade de produtos dentro do contexto da produção enxuta (lean production)
  • Promove o envolvimento e comprometimento dos colaboradores que realizam a melhoria dos processos;
  • Identifica a(s) causa(s) raiz/raízes de um problema, o que permite determinar uma forma de eliminá-los;
  • Permite uma análise com alto nível de detalhamento, servindo para apoiar a tomada de decisões;
  • Possui uma estrutura flexível, sendo aplicável a problemas de naturezas diversas.
  • Para focar e explorar ao máximo as causas de um problema 
  • A divisão da análise por categorias permite que diversos pontos de vista possam ser tratados
  • Em última análise esta ferramenta pode contribuir para o aumento da produtividade, pois detecta as causas dos problemas que diminuem a produtividade.

Atividades para aplicação desta ferramenta

  1. Identificar o problema: Definir qual o problema que será o objeto de análise;
  2. Analisar os dados: Captar dados quantitativos e qualitativos que dizem respeito ao problema, além de demais evidência de possíveis causas identificadas, para que seja possível mapear as causas raízes;
  3. Definir as categorias: Selecionar quais as categorias de causas raízes que serão analisadas, para direcionar as discussões da etapa seguinte;

Exemplo de categorias comuns a serem consideradas na construção de um diagrama 

  • Máquinas (equipamentos, tecnologia)
  • Método (processo)
  • Materiais (inclui matérias-primas, bens de consumo e informações)
  • Mão de obra/qualificação (trabalho físico e intelectual)
  • Medição (inspeção)
  • Missão (objetivo, expectativa)
  • Gestão/recursos financeiros (liderança)
  • Manutenção
  • Produto (ou serviço)
  • Preço
  • Promoção (marketing)
  • Processo (sistemas)
  • Pessoas (equipe)
  • Provas físicas
  • Desempenho
  • Espaço (lugar, ambiente)
  • Fornecedores
  • Habilidades

Fonte: https://www.tableau.com/pt-br/learn/articles/root-cause-analysis 

  1. Realizar um brainstorming: Reunir uma equipe multidisciplinar, que tenha envolvimento com o problema, para que possa haver o questionamento do motivo pelo qual o problema aconteceu, relacionando isso com as categorias selecionadas. Existe porém a possibilidade de ser aplicada somente por uma pessoa para organizar sua análise de causas;
  2. Construir o diagrama: enquanto o brainstorming ocorre, você cria o diagrama, começando por registrar os ramos para as categorias (veja os exemplos); em seguida você pode estruturar hierarquicamente novos ramos; e em todos os ramos você registra as causas. Se sentir necessidade, crie novos ramos ou apague alguns que foram criados, pois não contribui para a estruturação das causas. É um processo iterativo.
  3. Limpar e simplificar o diagrama: caso o diagrama fique muito carregado, organize melhor e eventualmente crie novos para dividir as causas em mais de um diagrama (veja um exemplo mais adiante).
  4. Identificar causas repetidas: pode ser que uma mesma causa apareça em mais de um ramo. Se for o caso identifique-as com uma marca, pois elas devem ser causas importantes.
  5. Analisar as causas: Estudar, classificar e priorizar as causas identificadas, definindo os motivos pelos quais cada uma aconteceu, criando ramificações de causas e subcausas, com o objetivo de gerar um diagrama mais completo e profundo;
  6. Confirmar se as causas levantadas realmente existem e causam o problema;
  7. Criar planos de ação: Estabelecer ações para eliminar a ocorrência ou mitigar os efeitos da causa raiz.

Tipos de ações

  • Ação preventiva: é quando utilizamos o diagrama antes de ocorrer um problema e sim para prevenir a ocorrência de um problema (veja também a ferramenta FMEA). Deve atuar para eliminar a causa de um problema
  • Ação corretiva: utilizada após a ocorrência de um problema. Visa eliminar a causa do problema.
  • Ação de contenção: quando não se consegue eliminar a causa. Existem diversas formas de contenção. Uma delas é evitar que o problema se propague. Outra é introduzir sistemas de controle, que detectem a causa a tempo de se tomar alguma outra atitude para minimizar seus efeitos.

 

Premissas, dicas e cuidados

  • Faça perguntas com o objetivo de contextualizar informações e atingir respostas com mais assertividade e eficácia;
  • Identifique causas raízes e não se prenda a sintomas;
  • Trabalhe em equipe;
  • Utilize da opinião de diversas pessoas envolvidas direta ou indiretamente no problema, com o objetivo de tornar a construção mais rica e com resultados mais assertivos;
  • Planeje as análises de causa raiz futuras;
  • Faça anotações ao longo da sessão de brainstorming;
  • Faça análises de causas raízes dos casos de sucesso, para que seja possível escalar as boas ideias.
  • A construção de um diagrama Ishikawa é para ocorrer de forma rápida para garantir que as ideias fluem. Logo após a construção, ele  deve ser limpo e simplificado, segundo as seguintes “regras”:
    • se tiver muitos ramos em uma categoria, talvez você possa dividir em mais categorias;
    • se tiver poucos ramos ou causas em um ramo, talvez necessite de uma análise mais detalhada
  • As causas detectadas e documentadas no diagrama podem ser óbvias, mas muitas vezes são consideradas hipóteses. Antes de começar a elaborar um plano de ação para corrigi-las, você precisa ter certeza que elas realmente existem e que causam o problema analisado. 
  • Se um dos ramos do diagrama, relacionado com uma categoria, se tornar muito pesado e com muitos ramos, é melhor criar um diagrama somente para este ramo, como ilustra a próxima figura (para conseguir ver os detalhes deste diagrama, consulte a publicação original, mas a intenção aqui é só mostrar a subdivisão de um diagrama em outros, quando o problema for mais complexo)

Figura 721: uso combinado de três diagramas de Ishikawa
Fonte: Liliana, L. (2016).

O que está relacionado com esta ferramenta

  • esta é uma das ferramentas utilizadas no método de análise da causa raiz.
  • o diagrama de Ishikawa pode ser usado para documentar, estruturar e apresentar de uma forma gráfica as respostas do método dos 5 por quês (5 whys), quando existir mais de uma resposta a cada pergunta
  • em uma sessão de brainstorming para resolução de problemas, o diagrama de Ishikawa pode contribuir para organizar as causas detectadas, tanto que colocamos brainstorming com uma das atividades de aplicação do diagrama
  • a aplicação do diagrama de Ishikawa está relacionada com a confecção de relatórios de não conformidades (RNC) estabelecidos pela ISO 9001:2015

Exemplos

Diagrama de Ishikawa utilizando o 6M (categorias)

Este exemplo da Wikipedia mostra a análise das causas de um defeito de um produto

Figura 720: dicommons.wikimedia.org/wiki/File:Diagrama_de_causa_e_efeito_-_Ishikawa_-_6M.gif

Vídeo sobre a aplicação do diagrama de Ishikawa

Este vídeo traz um exemplo bem didático de construção de um diagrama para resolver o problema de costuras desalinhadas em uma confecção

https://www.youtube.com/watch?v=U-0qzmFqH-0 

Diagrama para identificar as causas de uma alta dispersão dos resultados de um processo de fabricação

Figura 723: diagrama de causa e efeito para identificar as causas de uma alta dispersão do resultado de um processo de fabricação
Fonte: Carpinetti (2016)

Diagrama para obtenção das causas de uma fotografia embaçada

O próximo exemplo, retirado do Wikicommons, é sobre a análise das possíveis causas de uma foto embaçada.

Neste diagrama  foram definidas 4 categorias de causas e em uma delas foram definidas duas subcategorias:

  • processo (de tirar a foto)
  • equipamento fotográfico
    • lentes
    • sensor
  • ambiente
  • usuário

As possíveis causas em cada categoria / subcategoria foram :

  • processo (de tirar a foto)
    • fora de foco
    • velocidade de abertura muito baixa
    • filme de proteção da lente não foi removido
    • filtro de melhora da foto foi aplicado
  • equipamento fotográfico – lentes (subcategoria de equipamento)
    • lentes não apropriadas
    • lentes danificadas
    • lentes sujas
  • equipamento fotográfico – sensor (subcategoria de equipamento)
    • sensor danificado
    • sensor sujo
  • ambiente
    • sujeito a movimentos rápidos
    • muito escuro
  • usuário
    • mãos trêmulas

Limitações desta ferramenta

Quando o problema for muito complexo, a quantidade de ramificações e causas pode tornar inviável visualizar o diagrama de uma forma clara.

Muitas vezes é comum que as causas de uma categoria estejam relacionadas com efeitos de outra e que existam interrelações entre muitas causas e efeitos, o que não é possível representar no diagrama de Ishikawa. Nesses casos é melhor utilizar uma árvore da realidade (ARA) atual da teoria das restrições, uma árvore de causa-efeito mais flexível, que apesar da denominação de “árvore”, na verdade é uma rede de causa-efeito, pois não possui uma estrutura hierárquica.

A definição de categorias de causas, logo no início do processo, pode não considerar as interações entre as categorias. Além disso, causas potenciais podem não ser identificadas, pois não pertencem às categorias definidas.

Informações adicionais

Nesses dois links a seguir, são apresentados os conceitos da confecção de um relatório de não conformidade (RNC) da ISO 9001, incluindo o diagrama de Ishikawa como uma das possíveis ferramentas a ser utilizadas na detecção das causas raízes

https://qualyteam.com/pb/blog/relatorio-nao-conformidades/

https://site.moki.com.br/nao-conformidade/ 

 

Um post do blog da empresa Juran, fundada pelo “pai da qualidade” Dr. Joseph M. Juran, sobre o diagrama de causa e efeito é muito bom e complementa o que foi apresentado nesta seção.
https://www.juran.com/blog/the-ultimate-guide-to-cause-and-effect-diagrams/ 

 

Carpinetti (2016) apresenta em seu livro um texto didático sobre o Diagrama de Ishikawa, além de vários exemplos.

Referências

Carpinetti, L. C. R. (2016). Gestão da qualidade. Editora Atlas GEN SA.

Ishikawa, K. (1976). Guide to quality control. Asian Productivity Organization (APO)

Liliana, L. (2016). A new model of Ishikawa diagram for quality assessment. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 161(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/161/1/012099

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