Use of quality tools in reducing rework: an exploratory study in the metal-mechanical industry

Keywords:
Quality, PDCA cycle, quality tools, rework reduction
Abstract

Quality is currently a fundamental factor in organizations, as increasingly fierce competition and a highly competitive environment have made it essential for business survival. In production processes, quality is crucial to reducing problems, scrap, and losses. To achieve these objectives, several useful tools and methods are available. This study proposes the application of the PDCA Cycle, which aims to identify problems and generate actions to mitigate them. The purpose of the research was to apply PDCA to reduce rework in a company in the metal-mechanical sector, using quality tools to ensure the effective execution of all stages of the cycle, since this integration makes the process more reliable. This is an exploratory study whose methodology follows the logic of the cycle itself: planning, implementation of the proposed improvements, verification of the results, correction of failures, and standardization. After applying the method, it was possible to identify a reduction in rework in the company, in which the rate of rejected parts decreased from 1.63% to 0.8%, proving the effectiveness of the PDCA Cycle for addressing the case and highlighting its relevance as a continuous improvement tool in industrial processes.

Author Biographies
  1. Gislayne de Souza de Lima, Federal University of São Carlos

    Professora Substituta vinculada ao DEP - Departamento de Engenharia de Produção da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Doutoranda pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção (PPGEP) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Mestre em Engenharia de Produção pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção (PGP) da Universidade Estadual de Maringá (UEM), com foco em Gerência da Produção e Apoio à Tomada de Decisão em Operações. Graduada em Engenharia de Produção pelo Centro Universitário Integrado de Campo Mourão. Atuou nas áreas de produção, controle de estoque e gestão da qualidade. Participou da Empresa Júnior PROMAX e voluntária no Núcleo de Projetos e Pesquisas em Engenharia de Produção (NUPREEP). http://lattes.cnpq.br/8401114172037748 https://orcid.org/0000-0002-0196-4376

  2. Nelly Heine Marques Cordeiro, Centro Universitário Integrado

    Mestre em Engenharia de Produção pela Universidade Estadual de Maringá (UEM, 2021), com especialização lato sensu em Práticas Inovadoras na Educação pelo Centro Universitário Integrado (2024) e em Gestão Estratégica de Empresas pela Faculdade Maringá (2008). Graduada em Engenharia de Produção Agroindustrial pela Universidade Estadual do Paraná (UNESPAR) Campus Campo Mourão (2004).Atua na gestão da qualidade de processos acadêmicos e no desenvolvimento docente na área de inovação acadêmica do Centro Universitário Integrado de Campo Mourão, onde também é coordenadora de cursos nas modalidades presencial, semipresencial e EAD da área de gestão, além de exercer a docência nos cursos de Engenharia de Produção, Administração, Ciências Contábeis e tecnólogos da área de gestão. Atua como professora tutora e conteudista em cursos semipresencial e EAD nas áreas de engenharia, gestão e tecnologia. Possui experiência nas áreas de engenharia de produção, administração, tecnologia e práticas inovadoras na educação superior, com interesses de pesquisa que incluem eficiência energética em operações e estratégias educacionais inovadoras. http://lattes.cnpq.br/4601225935634057  https://orcid.org/0000-0001-9238-2111

  3. Mario Vinicio Garcia, State University of Maringá

    Graduado em Engenharia Civil (2020) pelo Centro Universitário FEITEP, com especializações em Engenharia de Segurança do Trabalho (2024) pela mesma instituição, em Gerenciamento de Projetos para Engenheiros (2024) pelo Centro Universitário Cidade Verde UNICV e MBA em Sustentabilidade (2025) pela Educa Minas. Mestrando em Engenharia de Produção pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), com pesquisas voltadas à ergonomia, sustentabilidade e comunicação científica no meio acadêmico. Atua como engenheiro autônomo na área de construção civil, com experiência em projetos arquitetônicos, elétricos e hidráulicos, além de obras de pavimentação, drenagem, topografia, orçamentos e construções verticais (prédios e residências). Possui vivência profissional em diferentes segmentos, incluindo órgãos públicos, imobiliárias, setor de comunicação visual e obras hospitalares. É autor de diversos trabalhos apresentados em congressos e simpósios nacionais, abordando temas como segurança do trabalho, planejamento estratégico, sustentabilidade e patologias em pavimentos. Tem domínio de ferramentas como AutoCAD e Revit, além de formação técnica em pedreiro de edificações. Atua com foco em inovação, sustentabilidade e gestão eficiente de projetos, alinhando conhecimento técnico à responsabilidade social e ambiental. http://lattes.cnpq.br/4162336053607154 https://orcid.org/0009-0007-6481-0562

  4. Henrique Costa Gomes, State University of Maringá

    Engenheiro de Produção pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), onde atuou em projetos acadêmicos e de pesquisa. Mestre em Engenharia de Produção, com bolsa do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), desenvolvendo estudos voltados à prevenção de acidentes de trabalho e à análise da subnotificação na Comunicação de Acidente de Trabalho (CAT), com ênfase em modelagem estatística e apoio à tomada de decisão. Atualmente, é doutorando em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Campus Recife. Atua como professor-mediador na Unicesumar e colabora com a Itaipu Binacional em pesquisas aplicadas sobre custos da não-segurança cibernética e impactos organizacionais. Possui MBA em Gestão de Projetos e Metodologias Ágeis, com experiência em simulação, otimização e métodos de decisão multicritério. Suas linhas de pesquisa concentram-se em Saúde e Segurança no Trabalho, Cadeias de Suprimentos, Análise de Riscos e Engenharia de Produção 4.0. http://lattes.cnpq.br/9490785240507657 https://orcid.org/0009-0005-2617-0942

References

Agostinetto, J. S. (2006). Sistematização do processo de desenvolvimento de produtos, melhoria contínua e desempenho: o caso de uma empresa de autopeças [Dissertação de mestrado, Universidade de São Paulo. Repositório USP. https://www.teses.usp.br/

Alvarez, M. E. B. (2001). Administração da qualidade e da produtividade. Atlas.

Bank, J. (1993). The essence of total quality management. Prentice-Hall.

Cardozo, C. C. & Wiemes, L. (2013). Análise dos processos de pedido de compra através da gestão da qualidade. Revista Eletrônica Conhecimento Interativo, 7(1), 3-15.

Cartin, T. J. (1993). Principles and practices of TQM. ASQC Quality Press.

Chaib, E. B. D. A. (2005). Proposta para implementação de sistema de gestão integrada de meio ambiente, saúde e segurança do trabalho em empresas de pequeno e médio porte: um estudo de caso da indústria metal-mecânica [Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro]. Repositório UFRJ. https://minerva.ufrj.br/

Cobêro, C., Oliveira, M. C. F., & Patudo, P. H. (2014). Implantação da ferramenta de qualidade 5S em uma fábrica de esquadrias de alumínio. Revista Científica da FAEX, 6(3), 7-36.

Creswell, J. W. (2007). Projeto de pesquisa: métodos qualitativo, quantitativo e misto. Artmed.

Crosby, P. (1998). A gestão pela qualidade. Banas Qualidade, 8(70), 98.

Deming, W. E. (1986). Out of the crisis. MIT Center for Advanced Engineering Study.

Deming, W. E. (1990). Qualidade: a revolução da administração. Marques Saraiva.

Fine, E. S. (1996). Pareto diagrams get to the root of process problems. Quality, 35(10), 61.

Fitzsimmons, J. A. & Fitzsimmons, M. J. (2014). Administração de serviços: operações, estratégia e tecnologia da informação (7a ed.). McGraw Hill Education.

Fornari Jr., C. C. M. (2010). Aplicação da ferramenta da qualidade (diagrama de Ishikawa) e do PDCA no desenvolvimento de pesquisa para a reutilização dos resíduos sólidos de coco verde. Inovação, Gestão e Produção, 2, 104-112.

Garvin, D. A. (1992). Gerenciando a qualidade: a visão estratégica competitiva. Qualitymark.

Gil, A. C. (2008). Como elaborar projetos de pesquisa (4a ed.). Atlas.

Harrington, H. J. (1991). Business process improvement: the breakthrough strategy for total quality, productivity, and competitiveness. McGraw-Hill.

Ho, S. K. M. (1994). Is the ISO 9000 series for total quality management? International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, 25(1), 51-66. https://doi.org/10.1108/09600039410055981

Ishikawa, K. (1993). Controle de qualidade total à maneira japonesa. Campos.

Kotler, P. & Armstrong, G. (1996). Principles of marketing (7th ed.). Prentice-Hall.

Maiczuk, J. & Andrade Jr., P. P. (2013). Aplicação de ferramentas de melhoria de qualidade e produtividade nos processos produtivos: um estudo de caso. Qualitas Revista Eletrônica, 14(1), 1-14.

Marshall Junior, I., Cierco, A. A., Rocha, A. V., Mota, E. B., & Leusin, S. (2008). Gestão da qualidade (9a ed.). FGV.

Martelli, R., Oliveira, V. V., & Silveira, H. E. (2016). A implantação da ferramenta 5W2H como auxiliar no controle da gestão da empresa agropecuária São José. Revista de Administração do Sul do Pará (REASP) FESAR, 3(2), 1-10.

Martins, R. X. (2011). Um modelo para estruturação do problema das perdas e retrabalhos no processo de litografia em uma indústria de embalagens metálicas em Pernambuco [Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Pernambuco]. Repositório UFPE. https://repositorio.ufpe.br/

Mata-Lima, H. (2007). Aplicação de ferramentas da gestão da qualidade e ambiente na resolução de problemas. Universidade da Madeira.

Meira, R. C. (2003). As ferramentas para a melhoria da qualidade. SEBRAE.

Merli, G. (1993). Eurochallenge: the TQM approach to capturing global markets. IFS Ltd.

Miguel, P. A. C. (2001). Qualidade: enfoques e ferramentas. Artliber.

Moen, R. D. & Norman, C. L. (2009). The history of the PDCA cycle. In Seventh Asian Network for Quality Congress. Tokyo.

Oakland, J. (2000). Total quality management (2nd ed.). Butterworth-Heinemann.

Patra, N. K., Tripathy, J. K., & Choudhary, B. K. (2005). Implementing the office total productive maintenance (‘office TPM’) program: a library case study. Library Review, 54(7), 415-424. https://doi.org/10.1108/00242530510611879

Peinado, J. & Graemi, A. R. (2007). Administração da produção: operações industriais e de serviços. UniceP.

Rotondaro, R. G., Miguel, P. A. C., & Ferreira, J. J. A. (2005). Gestão da qualidade. Campus.

Silva, A. L. C. (2011). A segurança do trabalho como uma ferramenta para a melhoria da qualidade [Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Maria]. Repositório UFSM. https://repositorio.ufsm.br/

Singh, J., Rastogi, V., & Sharma, R. (2014). Implementation of 5S practices: a review. Uncertain Supply Chain Management, 2(3), 155-162. https://doi.org/10.5267/j.uscm.2014.5.003

Slack, N., Chambers, S., Johnston, R., & Betts, A. (2008). Gerenciamento de operações e de processos: princípios e prática de impacto estratégico. Atlas.

Sousa, S. R. O., Silva, C. O., Agostino, I. R. S., Frota, P. C., & Oliveira, R. D. (2017). A importância da ferramenta PDCA no processo industrial portuário: estudo de caso em um carregador de navios. Exacta, 15(1), 111-123. https://doi.org/10.5585/ExactaEP.v15n1.7009

Voss, C., Tsikriktsis, N., & Frohlich, M. (2002). Case research in operations management. International Journal of Operations & Production Management, 22(2), 195-219. https://doi.org/10.1108/01443570210414329

Werkema, M. C. C. (1995). As ferramentas da qualidade no gerenciamento de processos (6a ed.). Editora de Desenvolvimento Gerencial.

Werkema, M. C. C. (2006). Ferramentas estatísticas básicas para o gerenciamento de processos. Werkema Editora.

Cover Image
The image depicts the interior of a metalworking industry, featuring in the foreground a professional wearing an apron, protective gloves, and a raised welding mask while holding a work tool and greeting the camera. In the background, other workers wearing safety helmets are reviewing documents and carrying out inspection and operational monitoring activities. The visual composition symbolizes the industrial environment, the application of quality management tools, process monitoring, and the continuous pursuit of reducing rework and improving productive performance. The scene reflects the integration of quality management practices, operational control, and continuous improvement within organizations in the metalworking sector. At the top, the article title “The Use of Quality Tools to Reduce Rework: An Exploratory Study in the Metalworking Industry” is displayed, followed by the authors Lima, G. de S. de, Cordeiro, N. H. M., Garcia, M. V., and Gomes, H. C. (2026). At the bottom, the logos of partner institutions, the identification of the Brazilian Journal of Production Engineering, and the journal’s ISSN are shown.
Published
2026-06-11
Section
Innovation, Sustainability, and Entrepreneurship: Paths to Transforming Production Engineering
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How to Cite

Lima, G. de S. de, Cordeiro, N. H. M., Garcia, M. V., & Gomes, H. C. (2026). Use of quality tools in reducing rework: an exploratory study in the metal-mechanical industry. Brazilian Journal of Production Engineering, 12(5), 105-118. https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i5.52888