The Ultimate Guide to Cause and Effect Diagrams | Juran

What is a “Cause and Effect Diagrams”?

A causa-efeito diagrama é uma ferramenta visual usada para organizar logicamente possíveis causas para um problema ou efeito específico, exibindo-as graficamente em detalhes crescentes, sugerindo relações causais entre teorias. Um tipo popular também é referido como um diagrama de espinha de peixe ou diagrama de Ishikawa. Causa-Efeito também pode ser diagramado usando um diagrama em árvore.

Quando se diagnostica a causa de um problema, um diagrama causa-efeito ajuda a organizar várias teorias sobre as causas raiz e as apresenta graficamente.

O Diagrama C-E é uma ferramenta fundamental utilizada nos estágios iniciais de uma equipe de melhoria. As idéias geradas durante um brainstorming ou processo de afinidade são usadas para povoar o diagrama. Como a lista de questões em um C-E pode ser muito grande, a equipe deve usar uma técnica de priorização ou multi-voto para estreitar a lista de causas potenciais que desejam investigar mais longe.

No topo do diagrama está o “Efeito” que a equipe está investigando. A equipe fez um brainstorming das causas potenciais para este efeito. O esqueleto torna-se as várias causas potenciais e os cabeçalhos são os cabeçalhos das colunas do diagrama de afinidade.

Diagrama de Causa e Efeito Exemplos

Um simples diagrama de causa e efeito é mostrado na Figura 29. O fenômeno a ser explicado é “Perda de controle do carro”. Alguns dos possíveis fatores principais que contribuem para essa perda de controle são um pneu furado, uma estrada escorregadia, falhas mecânicas e erro do motorista. Cada uma destas grandes categorias de causas pode, por sua vez, ter causas múltiplas. Um pneu furado pode vir de um prego, uma rocha, um vidro, ou um golpe por falha de material. A relação causal pode ser rastreada ainda mais passos na cadeia causal, se necessário ou apropriado. A perda de controle pode surgir de uma falha mecânica; essa falha pode ser uma falha de freio, que, por sua vez, pode vir tanto da perda de fluido quanto de pastilhas desgastadas. Você provavelmente pode pensar em outros fatores para adicionar a este diagrama.

Exemplo de Diagrama de Causa e Efeito: Lost Control of Car

Como podemos ver na Figura 29, esta ferramenta tem três características básicas proeminentes:

É uma representação visual dos fatores que podem contribuir para um efeito ou fenômeno observado que está sendo examinado.
As inter-relações entre os possíveis fatores causais são claramente mostradas. Um fator causal pode aparecer em vários lugares no diagrama. Por exemplo, se a temperatura afeta tanto o conteúdo de umidade quanto as dimensões físicas, então a temperatura aparecerá em ambos os lugares.
As inter-relações são geralmente qualitativas e hipotéticas.

Um diagrama causa-efeito é geralmente preparado como um prelúdio para desenvolver os dados necessários para estabelecer a causalidade empiricamente.

Exemplo de Diagrama de Árvore de Causa e Efeito: Lost Control of Car

A árvore de causa-efeito é conceitualmente semelhante ao diagrama de causa-efeito. Às vezes é mais fácil de construir, e alguns pacotes de software de computador adotaram esta forma. A Figura 30 reproduz o conteúdo da Figura 29 em forma de árvore.

Conceitos Chave do Diagrama de Causa e Efeito

Um diagrama de causa-efeito não pode identificar uma causa raiz; ele apresenta graficamente as muitas causas que podem contribuir para o efeito observado.
É uma representação visual dos factores que podem contribuir para um efeito observado que está a ser examinado.
As inter-relações entre os possíveis factores causais são claramente mostradas. Um fator causal pode aparecer em vários lugares no diagrama.
As inter-relações são geralmente qualitativas e hipotéticas.
Foca a atenção de todos os membros da equipe no problema específico em questão de uma forma estruturada e sistemática.

A imagem seguinte é um exemplo de um Diagrama de Causa e Efeito.

Componentes do Diagrama de Causa e Efeito

Relação de Causa e Efeito Sequencial

A consideração mais importante na construção de um diagrama de causa e efeito é uma clara compreensão da relação de causa e efeito.

Quando se tiver completado o diagrama, deve-se ser capaz de começar em qualquer ponto final e ler o diagrama da seguinte forma (usando a Figura 29 como exemplo): “A neve faz com que o caminho seja escorregadio. A estrada escorregadia causa a perda de controle do carro”. Alternativamente, pode-se começar com o fenômeno sendo explicado e lê-lo para trás desta forma: “O controle do carro foi perdido porque a estrada estava escorregadia. A estrada estava escorregadia porque tinha neve.” Num diagrama devidamente construído, ler qualquer um dos ramos desta forma deve fazer sentido. Podemos não ter evidências sobre qual causa foi realmente o culpado, mas a afirmação deve fazer bom sentido lógico.

Todas as possíveis fontes de causalidade precisam ser consideradas. Há pelo menos quatro classes de causas que podem se aplicar a qualquer problema:

Objetos como máquinas e material
Condições como motivações, temperatura ou nível de demanda
Sequência temporal no processo como hora do dia ou seqüência na produção
Os efeitos associados com local como uma determinada linha de produção, a doca de carregamento, o distribuidor ou uma filial em particular.

Estes são o quê, porquê, quando, e onde de causa e efeito e devem ser sempre perguntados. Além dos 4 W’s (o quê, porque, quando e onde), as equipes que usam diagramas de causa e efeito desenvolveram duas outras listas que as ajudam a lembrar de considerar essas várias classes de causas possíveis para um problema. Estas listas são caracterizadas como os 5 M’s em manufatura e os 5 P’s em serviços, como segue:

Manpower: Pessoas (empregados)
Materiais: Provisões (suprimentos)
Métodos: Procedimentos

Máquinas: Local (ambiente)

Medições: Patronos (clientes)

As pessoas encontraram os W’s, M’s e P’s que ajudam a lembrar de considerar uma gama completa de causas possíveis. Não há, no entanto, magia particular nas palavras específicas, e nem todas elas se aplicam em todos os casos. Você pode achar uma dessas listas útil ou desenvolver a sua própria. O ponto importante é considerar todas as possíveis fontes de causalidade, colocando uma série de perguntas como, “Que procedimentos temos que possam causar este problema?”

Ferramenta de Diagramas de Causa e Efeito

A grande vantagem desta ferramenta é que ela concentra a atenção de todas as pessoas envolvidas no problema específico em questão de uma forma estruturada e sistemática. Ela incentiva o pensamento inovador e ainda mantém a equipe no caminho certo de uma forma ordenada. Os 5 Porquês podem ser aplicados às teorias de brainstormed para chegar a causas de raiz suspeitas.

O segundo ponto forte desta ferramenta é que a sua representação gráfica permite apresentar situações muito complexas, mostrando relações claras entre os elementos. Quando um problema é potencialmente afetado por interações complexas entre muitas causas, o diagrama causa-efeito fornece os meios de documentar e organizar todas elas.

Pelo mesmo motivo, o diagrama C-E tem uma tremenda capacidade de comunicação com os outros.

Como construir um diagrama de causa e efeito

Preparar

Construir um diagrama causa-efeito quando você tiver chegado ao ponto de desenvolver teorias para guiar a etapa de caracterização. O conhecimento a ser usado para construir o diagrama de causa-efeito vem das pessoas familiarizadas com o problema e dos dados que foram recolhidos até esse ponto.

Uma parte do poder em um diagrama de causa-efeito está no seu impacto visual. Observando algumas regras simples a seguir, irá aumentar esse impacto.

Passo 1: Definir o Efeito

Definir claramente o efeito ou sintoma para o qual as causas devem ser identificadas. O “efeito” deve ser definido por escrito. Para maior clareza, pode ser recomendável explicitar o que está incluído e o que está excluído.

Se o efeito for uma afirmação demasiado geral, será interpretado de forma muito diferente pelas várias pessoas envolvidas. As contribuições tenderão então a ser difusas em vez de focalizadas. Elas podem trazer considerações que são irrelevantes para o problema em questão. Por exemplo, “Demasiadas reclamações de clientes estão sendo recebidas pelo Departamento de Atendimento ao Cliente” é provavelmente muito vago. Gaste mais tempo na análise dos sintomas para que o problema específico para investigação possa ser declarado mais como, “O número de reclamações de clientes sobre overbooking de vôos dobrou no último ano”

Obviamente, o efeito também deve estar diretamente relacionado com a declaração do objetivo.

Passo 2: Coloque o efeito

Colocar o efeito ou sintoma à direita, dentro de uma caixa. Desenhe a coluna vertebral central como uma linha mais grossa apontando para ela, como na Figura 35.

Passo 3: Identificar possíveis causas

Utilizar o brainstorming ou uma abordagem racional passo a passo para identificar as possíveis causas. Há duas abordagens possíveis para obter contribuições para as causas a serem colocadas no diagrama: brainstorming e uma abordagem racional passo-a-passo. Você, a equipe ou sua liderança precisarão fazer uma escolha baseada em uma avaliação de prontidão.

Brainstorming normalmente seria indicado para uma equipe com poucos indivíduos que provavelmente dominariam a conversa de forma destrutiva ou para uma equipe com poucos indivíduos que provavelmente seriam excessivamente reservados e não fariam contribuições. Além disso, o brainstorming pode ser melhor para lidar com problemas altamente incomuns, onde haverá um prêmio sobre a criatividade.

Se alguém usar o brainstorming para identificar possíveis causas, então, uma vez que o brainstorming esteja concluído, processe as idéias geradas na ordem estruturada de um diagrama causa-efeito. Esse processamento ocorrerá da mesma forma descrita abaixo para o procedimento passo a passo, exceto que a fonte primária de idéias para inserção no diagrama virá da lista já gerada no brainstorming e não diretamente dos membros da equipe.

Se os membros da equipe estiverem preparados para trabalhar nesse ambiente, uma abordagem passo a passo normalmente produzirá um produto final em menos tempo, e a qualidade das relações causais propostas será normalmente melhor.

No procedimento passo-a-passo, comece por identificar as principais causas ou classes de causas que serão colocadas nas caixas nas extremidades das espinhas principais que saem da espinha central do diagrama.

Pode ser útil começar com algumas listas mnemônicas simples de possíveis áreas principais como um lembrete das muitas fontes possíveis de fatores causais. Estas listas são caracterizadas como os 5 M’s em fabricação e os 5 P’s em serviços, e são as seguintes:

Manpower: Pessoas (empregados)
Materiais: Provisões (suprimentos)
Métodos: Procedimentos

Máquinas: Local (ambiente)

Medições: Patronos (clientes)

Os 4 W’s também podem ser usados como guias importantes para uma exploração completa das possibilidades:

O que
Porquê
Quando
Onde

Estes são apenas lugares úteis para começar. Comece com um desses conjuntos de categorias e, após algum tempo, reorganize os resultados em outro conjunto de áreas principais que se encaixem mais apropriadamente em seu problema particular.

Após identificar as causas principais, selecione uma delas e trabalhe nela sistematicamente, identificando o maior número possível de causas da causa principal. Pegue cada uma dessas causas “secundárias” e pergunte se existem causas relevantes para cada uma delas.

Continue a descer sistematicamente a cadeia causal dentro de cada causa principal ou secundária até que essa se esgote antes de passar para a causa seguinte. Podem surgir ideias que se devem aplicar a uma área já concluída. Certifique-se de recuar e adicionar a nova idéia.

Passo 4: Coloque as Causas Principais

Cada uma das causas principais (não menos de duas e normalmente não mais de seis) deve ser redigida em uma caixa e conectada com a espinha central por uma linha em um ângulo de cerca de 70 graus. Aqui, assim como nos passos subsequentes, tem sido útil utilizar notas adesivas para afixar as causas principais e subsidiárias individuais sobre a coluna vertebral principal. Uma vez que estas notas podem ser facilmente fixadas e deslocadas, o processo será mais flexível e o resultado mais fácil de visualizar pelos participantes. A figura 36 generaliza o diagrama até este ponto.

Passo 5 (Parte A): Adicionar causas à área principal

Adicionar causas para cada área principal. Cada fator que é uma causa de uma área principal é colocado no final de uma linha que é desenhada de modo que ela se conecte com a linha de área principal apropriada e seja paralela com a coluna vertebral central. A Figura 37 mostra como exibir uma série de possíveis causas de problemas decorrentes de um motor, que é uma área principal para algum sintoma maior que está sendo explicado.

C-E os diagramas são geralmente mais fáceis de ler e parecem mais agradáveis visualmente se o texto for colocado no final da linha, como na Figura 37. Outros usuários colocaram o texto na linha como na Figura 38. O texto na linha tende a ser mais difícil de usar e ler, especialmente porque mais níveis de causas subsidiárias são adicionados.

Passo 5 (Parte B): Colocação Menos Desejável

Passo 6 (Parte A): Adicionar Causas Subsidiárias para Cada Causa

Adicionar causas subsidiárias para cada causa já inserida. Cada uma destas causas é colocada no final de uma linha que é desenhada (1) para conectar com a linha associada ao fator que ela causa e (2) paralela com a linha da área principal ou com a coluna vertebral central. A Figura 39 é uma amplificação da parte de um diagrama C-E introduzido no Passo 5. Observe como o regulador e o acelerador foram adicionados como possíveis causas da velocidade errada do motor. O mau funcionamento da borboleta pode resultar de qualquer uma das duas causas: Calibração defeituosa ou ligação defeituosa.

Calibração paralela das linhas facilita a leitura e o efeito visual é mais agradável. Claramente, quando se está realmente trabalhando em um diagrama C-E em uma reunião de equipe, nem sempre é possível manter as linhas limpas e arrumadas. Na documentação final, no entanto, verifica-se que o uso de linhas paralelas faz com que o diagrama seja mais satisfatório. Um diagrama composto de linhas com orientação aleatória como o exemplo a seguir é mais difícil de ler e parece menos profissional.

Passo 6 (Parte B): Colocação Menos Desejável

Passo 7: Continuar adicionando possíveis causas

Continuar adicionando possíveis causas ao diagrama até que cada ramo atinja uma causa raiz. Conforme o diagrama C-E é construído, os membros da equipe tendem a voltar ao longo de uma cadeia de eventos que às vezes é chamada de cadeia causal. As equipes se movem do efeito final que estão tentando explicar, para as principais áreas de causalidade, para causas dentro de cada uma dessas áreas, para causas subsidiárias de cada uma delas, e assim por diante. Quando elas param? As equipas só devem parar quando a última causa no final de cada cadeia causal é uma causa raiz potencial.

Uma causa raiz tem três características que vão ajudar a explicar quando parar. Primeiro, ela causa o evento que a equipe procurou – seja diretamente ou através de uma seqüência de causas e efeitos intermediários. Em segundo lugar, é diretamente controlável. Ou seja, em princípio, os membros da equipe poderiam intervir para mudar essa causa. No exemplo do motor que temos usado nesta secção, a velocidade não pode ser controlada directamente. O controlo da velocidade depende do funcionamento correcto do acelerador e do regulador, mas o controlo correcto com o acelerador depende da calibração correcta e do funcionamento correcto da ligação. A calibração e a ligação podem ser controladas. Elas são causas raiz.

Terceiro, e finalmente, como resultado das outras duas características, se a teoria incorporada em uma determinada entrada no diagrama for provada como verdadeira, então a eliminação dessa causa raiz potencial resultará na eliminação ou redução do efeito do problema que estávamos tentando explicar.

Passo 8: Verifique a validade lógica de cada cadeia causal

Cheque a validade lógica de cada cadeia causal. Uma vez que todo o diagrama C-E esteja completo, é sábio começar com cada causa raiz potencial e “ler” o diagrama para frente para o efeito que está sendo explicado. Certifique-se de que cada cadeia causal faça sentido lógico e operacional. Considere o seguinte exemplo, que é uma parte de um diagrama C-E que procura explicar erros em um processo de entrada de ordem. Uma área principal de erros diz respeito aos erros nos números das peças. Os representantes de vendas procuram a peça em um catálogo e inserem o número da peça em um formulário de pedido. A informação do formulário é então digitada em uma base de dados.

Inicie com a causa raiz proposta “erro de digitação”. Em seguida, leia-o da seguinte forma: “Erros de digitação causam fadiga que causa os números de peça errados…” Uma vez que tentamos ler o diagrama, o problema torna-se claro. Os erros de digitação não causam fadiga; a fadiga causa erros de digitação, e o diagrama deve ser reorganizado da seguinte forma.

Este diagrama redesenhado coloca a fadiga, o formato e o treinamento como causas raízes de três diferentes causas intermediárias dos números de peça errados -misreading the catalog, enter the data on the form improperly, and keying the data improperly. Como estes agora traçam cadeias causais lógicas, é mais fácil de conceber formas eficazes de testar as teorias. Por exemplo, formatos de formulário que causam problemas na digitação podem diferir daqueles que criam problemas na entrada original do lápis.

A causa geral da “falta de treinamento” no diagrama original é normalmente um bom sinal de perigo de que a cadeia causal precisa ser verificada. A falta de treinamento na leitura do catálogo irá criar erros de leitura, mas se os erros vierem na fase de digitação, nenhuma quantidade de treinamento no uso do catálogo servirá para alguma coisa. Sempre que se vê “falta de treinamento” (ou falta de qualquer outra coisa) em um diagrama C-E, deve-se fazer duas perguntas. Primeiro, exatamente qual habilidade está faltando no treinamento? E segundo, como essa falta causa o fator que está sendo explicado no momento? Como vimos no nosso exemplo aqui, as respostas a essas perguntas podem ajudar a identificar o fator causal intermediário ausente e as relações causais que são declaradas ao contrário.

Passo 9: Verifique a Integralidade

Como discutido mais detalhadamente na seção de interpretação, verifique o seguinte:

Ramos principais com menos de três causas
Ramos principais com substancialmente menos causas que a maioria dos outros
Ramos principais que entram em menos detalhes, com menos níveis de causas subsidiárias que os outros
Ramos principais que têm substancialmente mais causas que a maioria dos outros

A existência de uma dessas condições não significa automaticamente um defeito no diagrama; apenas sugere que se justifica uma investigação mais aprofundada. Neste ponto também é bom verificar duas vezes que os 4 W’s, 5 M’s e/ou 5 P’s são considerados como apropriados.

Quando usar Diagramas de Causa e Efeito

Formulando Teorias

A principal aplicação do diagrama causa-efeito é para a disposição ordenada das teorias sobre as causas do problema de qualidade observado que a equipe é designada para resolver. Quando as teorias forem bem compreendidas e ordenadas, então a equipe usará seu melhor julgamento coletivo para identificar as teorias que devem ser testadas. O objetivo final da etapa de caracterização é a identificação da causa ou causas primárias do problema da equipe.

Há também outras oportunidades para a organização de teorias. A equipe pode querer saber porque alguma parte do processo funciona melhor do que outras partes. Por exemplo:

Por que o automóvel A obtém dez por cento melhor quilometragem por galão do que todos os outros veículos similares testados?
Por que a produtividade da linha de montagem B é sempre superior à produtividade das outras linhas?

Desenho para a Cultura

No passo Melhora, o diagrama de causa-efeito também pode ser útil para a equipe ao considerar o impacto cultural do seu remédio proposto. Um diagrama de causa-efeito pode às vezes ser útil para pensar sistematicamente sobre a resistência que a solução proposta provavelmente irá encontrar. Se o fenômeno a ser explicado é a resistência ao remédio proposto, então a equipe pode construir um diagrama de causa-efeito para ajudar a identificar as resistências mais importantes que precisará abordar.

Como interpretar os diagramas de causa e efeito

O resultado

O diagrama de causa-efeito não fornece uma resposta a uma pergunta, como algumas outras ferramentas fazem. O seu principal valor é servir como veículo para produzir, de uma forma muito focalizada, uma lista de todas as causas conhecidas ou suspeitas que potencialmente contribuem para o efeito observado. No momento de gerar o diagrama causa-efeito, geralmente não se sabe se essas causas são ou não responsáveis pelo efeito.

Um diagrama causa-efeito bem preparado é um excelente veículo para ajudar a alcançar uma compreensão comum de um problema complexo, com todos os seus elementos e relações claramente visíveis em qualquer nível de detalhe necessário. O resultado do diagrama pode ser alavancado pela priorização de causas ou teorias potenciais para investigação posterior.

A Diferença entre Teoria e Fato

A Notamos que os diagramas de causa-efeito apresentam e organizam teorias. Só quando as teorias são testadas com dados é que podemos provar as causas dos fenómenos observados. O diagrama de causa-efeito ajuda a organizar a busca das causas, mas não identifica as causas. Outras ferramentas, como a análise de Pareto, diagramas de dispersão e histogramas, serão usadas para analisar os dados para estabelecer empiricamente a causalidade.

Checking for Completeness

Como um diagrama causa-efeito é construído, ele deve ser revisado para a completude. Não pode haver regras exatas para esta revisão, mas algumas diretrizes são úteis. Algumas delas são discutidas com mais detalhes na seção de construção.)

Tenha certeza de que você pelo menos perguntou como cada um dos 4 W’s e cada um dos 5 M’s ou 5 P’s podem se aplicar ao efeito.

Geralmente, cada ramo principal do diagrama terá pelo menos três ou quatro ramos adicionais. Se um não o fizer, pode ser aconselhável considerar melhor esse ramo para verificar se ele foi totalmente compreendido.

Se alguns ramos principais têm substancialmente menos causas ligadas a eles, ou se as causas sobre eles não recuam tantos passos na cadeia causal, você pode não ter uma compreensão tão completa desse elemento do processo como você tem dos outros. Pode ser apropriado procurar teorias de pessoas adicionais familiarizadas com esse elemento do processo.

Se alguns ramos parecem sobrecarregados com causas em comparação com os outros, considere se eles podem ser divididos mais apropriadamente em dois ou mais ramos principais.

Verifique que a causa no final de cada cadeia causal é potencialmente uma causa raiz. Tal causa raiz potencial normalmente satisfará três condições. (1) Você pode traçar uma relação causal lógica a partir dessa causa, através de todas as suas causas intermediárias, até o efeito final sendo explicado. (2) Essa causa é, em princípio, diretamente controlável. (3) Portanto, se se demonstrar que é verdade, essa causa poderia ser eliminada, e o efeito desapareceria ou seria reduzido.

Potencial Pitfalls and Problems in Interpretation

A mais grave interpretação errada possível de um diagrama causa-efeito é confundir esta disposição ordenada de teorias com dados reais. O diagrama C-E é uma maneira poderosa e útil de desenvolver teorias, exibi-las e testar sua consistência lógica. Não é um substituto para o teste empírico das teorias.

Discutiremos mais tarde a necessidade de testar cada relação causal no diagrama C-E para a consistência lógica. Não fazer essas verificações pode reduzir muito a utilidade do diagrama e muitas vezes levar ao desperdício de tempo valioso na coleta e análise da informação errada.

Outra armadilha comum é começar a construção do diagrama antes que os sintomas tenham sido analisados tão completamente quanto a informação existente permita. Nesses casos, o efeito explicado pode ser tão geral e mal definido que a equipe terá dificuldade em se concentrar e o diagrama resultante pode ser desnecessariamente grande, complexo e difícil de usar. Um efeito claro e precisamente articulado produzirá teorias mais relevantes, melhores relações causais e um modelo mais eficaz para a seleção e teste de teorias.

Uma armadilha final é limitar as teorias que são propostas e consideradas. Enquanto o sintoma a ser explicado deve ser definido com a maior precisão possível, a equipe deve procurar desenvolver o maior número possível de teorias sobre suas causas. Se uma equipe não desenvolver um conjunto abrangente de teorias, pode falhar a sua causa raiz mais grave.

O que se segue?

Com um conjunto completo e lógico de teorias em mãos, a equipe agora vai querer descobrir quais são as principais causas raiz. Esta abordagem estruturada para identificar as teorias permite investigar as de importância em vez de perder tempo com teorias triviais. Uma ou mais dessas teorias serão selecionadas para o teste, coletará os dados necessários para o teste e aplicará uma ou mais ferramentas a esses dados para confirmar ou negar as teorias testadas.

Causa & Modelo de Diagrama de Efeito

Utilizar este modelo para completar a análise de 5 porquê e proceder para criar um diagrama causa-efeito.

Para usar o modelo:

Baixar o Esquema de Efeito de Causa.
Colocar o efeito ou sintoma na caixa de Efeito.
Identificar as causas potenciais e colocá-las nas caixas de causa.

Adicionar causas subsidiárias sob a causa principal, continue adicionando causas subsidiárias até atingir uma causa raiz.

Cheque a validade de cada causa.