Análise operacional de um processo logístico na cadeia de exploração e produção de petróleo integrando ferramentas de Ishikawa, Bowersox e Liker na identificação de problemas: estudo de caso

Fredjoger Barbosa Mendes

Fluminense Federal University – UFF, Rio das Ostras, Rio de Janeiro, Brazil.

Camilla Campos Silva

Fluminense Federal University – UFF, Rio das Ostras, Rio de Janeiro, Brazil.

Iara Tammela

Fluminense Federal University – UFF, Rio das Ostras, Rio de Janeiro, Brazil.


The objective of this article was to demonstrate the research and use of an operations analysis model unique to logistic activities that could integrate the use of three tools to identify and analyze problems in a process and to prove the interdependence of losses and gains between the various factors that make up an activity. In this proposal the research of context, concepts, application and evaluations on the models chosen for the integration was made. After designing the integrated model, it was tested in a real case of application and the results of the analysis were obtained, taking care to contextualize all the technical, social and cultural aspects involved in the process. In the end, the conclusion exposed the positive and negative aspects of the logistic process evaluated and demonstrated the effectiveness of the integration of tools, identifying opportunities for improvement with the prioritization and indication of a tool for the solution of the deviations.

Keywords: Operational analysis; logistics; problem identification.


All parts of an organization need to be involved and committed to process analyzes simply because each one performs a different process, and the analysis assesses how the work is actually performed, evidencing good practices and losses that need to be mitigated (Krajewski, 2009). In this sense, it is important to consider the analysis of processes in the context of logistics within companies, especially those operating in the petroleum exploration and production chain.

The intelligence report of the Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas – SEBRAE (Brazilian Micro and Small Business Support Service), published in August 2015, highlights that an effective logistics process becomes a key part for companies operating in the oil and gas chain, avoiding delays and losses, and ensuring the quality of the product and service delivered. Generally, there is no tolerance for delays in this segment, due to the high value of the availability of facilities working at sea.

Another question considered was the identification of how much logistics operations consume resources in companies in general, this is useful to quantify the possible meaning of the losses in this segment. According to the survey carried out by the Institute of Logistics and Supply Chain (ILOS) in 2014, 7.6% of company revenues were destined to cover the costs of logistics operations in organizations. This number is objective evidence that this part of the operation deserves prominence in organizational analyzes.

In all of the most important activities of oil exploration and production activity is the construction of producing wells. Among the elements that constitute an oil well the steel pipes can be highlighted. Thomas (2004) argues that pipes can account for up to 20% of the total value of an oil well, hence the need for maintenance and preservation of these tubular elements, an activity performed by private companies and requiring the design and operation of a logistics system that meets the demands of the sector. The company that will be studied in this article works with the provision of logistics services and maintenance of pipes, which are used in the construction of oil wells.

Considering the previous statements, it can be concluded that the analysis of logistic operations processes in companies operating in the petroleum exploration and production chain, especially in the maintenance of pipes, is relevant. The analysis of operations then appears as a set of tools that can support this initiative to improve the performance and quality of the logistics process. This should be everyone's concern in the organization, making internal and external customers satisfied with costumer care or exceeding their expectations regarding the service provided or product supplied, as stated by Krajewski (2009).

In this direction, it is salutary to introduce the concept of operations analysis so that an alignment of expectations is made on the course of work and the deliveries of an analysis project.


The problem-solving analysis phase should consist of exploration of areas not yet understood. This is a crucial step to discover and understand the potential and root causes of problems. The analysis cannot be obscured by preconceived ideas of the causes of deviations, and it must proceed until it makes evident the causes of the problems and their relations of interdependence (Liker, 2007).

In the organizational context, for analysis to take effect it is essential to consider that before there is a stage of data collection, observations, and information acquisition. This is how we describe in numbers and facts the complexity of a scenario that is, in most cases, dynamic.

It is also possible to position the analysis as an intermediate step between the task of data collection and the elaboration of strategies and action plans that would be based on the analytical conclusions of the past. A good standard of data collection, an efficient procedure and efficient processing are certainly fundamental requirements for the construction of a quality analysis (Werkema, 1995).

Logistics in an organization is a system of operations and, according to Deming (1997) a system must create something of value and generate results - the basic premise of an operations analysis method. If the analyzes do not generate the necessary answers to the fundamentals of strategies that contribute to the sustainability of the business, then this method is not useful.

To find answers about systems, such as logistics, Crosby (1994) states that data analysis should be of practical use to all stakeholders. Thus, it is defined that if an analysis is merely theoretical it will not have been successful, because in the field of pure and simple theory there is no generation of value for the organization.

Logistics as a system of operations must be sustainable and, for this, it must continually improve its performance; in this sense, Juran (1991) teaches that a continuous analysis of events can be a great aid in a general program of improvement of the organization. Therefore, the analysis is a necessary step in the process of continuous improvement of companies. And this dynamic of transformation can be the difference between the continuity or not of an enterprise.

The understanding is that operations, such as logistics, are an important part of a business, and the function of these operations is to generate the goods and services that are made available by the organization to the market (Slack, 2013). Each company has a function of operations because each of them produces some mix of products or services. Operations are always related to the end of business activity, because without them there is no business. Operations are divided into processes that also produce goods and services, but on a smaller scale within the organization.

In order to develop the topic of logistics operations analysis, the objectives of this type of operation are first aligned. On this, Bowersox (2010) states that the design and management of logistic systems operations of each company have at least six different objectives, which are determinant and basic for logistic performance, which are: rapid response, minimum variance, minimum inventory, handling consolidation, quality and life cycle support, the latter related to reverse logistics and spare parts supply operations.

To conduct an analysis on the subject, one must understand the contribution of logistics in the context of operations. For Bowersox (2010), the operational responsibility for logistics is directly related to the availability of raw materials, semi-finished products and finished product inventory, where they are requested, at the right time and at the lowest possible cost. Faced with such a complex responsibility, there is much room for the almost infinite exercise of analyzes of all kinds, mainly because logistic operations costs have grown every year in Brazil (ILOS, 2014). Thus, there are many opportunities for improvements in processes and operations.

The previous concept guides us under what would be the objectives of logistics operations; however, it is relevant to clarify what would be the evolution of these activities if we applied methods of operational analysis.

Knowing logistics responsibilities, concentrating on what is expected from an analysis, Niebel (2009) states that method analysts use analysis to study the operations of all the productive and unproductive elements of an operation, to increase productivity by time unit and reduce costs, with the objective of maintaining or improving quality. It also says that when used correctly, analytical methods develop a better method for work by simplifying operating procedures and material handling, as well as using equipment more effectively. Therefore, companies can increase production and reduce unit costs, ensuring quality and reducing defective manufacturing or service, thereby increasing operator motivation through improved working conditions and minimizing fatigue.

In this understanding, the methods of analysis are applied and, based on them, the efficiency of logistics operations is sought. In this way, it is ensured that processes contribute to the achievement of operational goals, as described by Slack (2013). According to him, the ultimate goal of every operations project is to ensure that process performance is adequate for whatever it is trying to achieve. The author complements by saying that some kind of logic should link what the operation as a whole is seeking to achieve and the goals of its individual processes.

To go ahead in an analysis that involves processes, it is necessary to conceptualize the term process. Campos (2014) defines process as being a set of causes that provoques one or more effects and that this can be divided into families of causes (raw materials, machines, measures, environment, manpower and method), which are also called manufacturing factors or service factors.

Another concept is given by Werkema (1995), adding that process is a combination of the elements equipment, inputs, methods or procedures, environmental conditions, people and process information or measures, aiming at manufacturing or providing a good service. When the author cites a combination, she broadens the understanding of the concept, as it denotes integration between the cited factors, introducing systemic thinking as a possible approach.

From this point of view, process analysis should consider these combined factors and first identify the losses and then the improvements needed to enable the logistics operation to achieve its objectives.

To identify possible process losses, Liker (2007) reports that Toyota has identified seven major types of non-value-added activities in business or manufacturing processes, whose definitions can be applied to product development, order picking, and the office, not only to the production line. An eighth type of loss has been added to this list. Losses are: overproduction, waiting time, transportation, overprocessing or improper processing, excess inventory, unnecessary offsets, defects, and non-use of the creative capacity of employees.

Process losses should not be tolerated because they affect the competitive capacity of the entire organization. Porter (1999) warns us that a company is only capable of outperforming competitors if it can establish a sustainable difference. The company needs to deliver higher value to customers or generate comparable value at a lower cost, or both. And in order to achieve lower costs, it is necessary to reduce process losses.

With the process concepts of Campos (2014) and Liker's process loss concepts (2007), a matrix of the relationship between process factors and losses is proposed. The objective is to show that to identify the losses in an evaluation it is necessary to examine all the process factors. It is also possible to affirm that the change in a process factor can result in several losses or mitigate several of them, since there is a combination between the cited factors.

Table 1. Matrix of relation between processes and losses


Source: Adapted from Campos (2014) and Liker (2007)

According to Bowersox (2010), to begin the analysis of an existing situation, it is necessary to carry out data collection and performance evaluations that characterize the current logistics environment. A basic analysis requires an internal survey, a market assessment, a competitive assessment and a technological assessment to define the possibilities for improvement. The focus will be the internal survey, since a method is searched for the processes internal to the organization.

The internal survey is necessary to achieve the clear understanding of the existing logistic procedures. It includes historical performance, data availability, strategies, operations, policies and tactical practices. The survey usually covers both the total logistic process and the procedures of each logistic function. For Bowersox (2010), a complete self-assessment, in an internal survey, requires the examination of key resources and cites the workforce, equipment, facilities, relationships, and information. Thus, it practically confirms all the process factors cited by Campos (2014).

Table 1 then confirms what Campos (2014) states: an effect of a process is affected by several causes, including other factors of the same process or other processes.

To do the analysis, you also need to understand how a process management is performed. According to Werkema (1995), this management is done through control items - measurable characteristics, which are monitored periodically so that possible undesirable results of the process can be detected. When a control item does not reach the desired result, there is a problem that needs to be solved from a managerial decision.

Drucker (2010) states that good decision makers know how to define a problem before solving it. For him every decision is risky: a compromise of current resources in an uncertain and unknown future. Thus, problem definition is the most important element in making effective decisions, but it is the one that managers give less attention to because they seek to cure symptoms rather than illness by using a medical analogy.

Campos (2014) confirms Drucker's (2010) perception and states that in order to conduct good management, one must first learn to locate the problems and then learn how to solve them.

In this context, there is a demand for tools to support the localization, definition and preliminary analysis of problems. Bowersox (2010) proposes a tool called "topics for the internal survey", used to carry out a self-assessment of the logistic process that allows its identification of difficulties and deviations. Topics are organized into a table that is subdivided into general issues, decision-making issues, and issues relating to measurable process performance items. Thus, the author corroborates with Werkema (1995) and Drucker (2010) regarding the need to analyze the process from a measurable perspective and have a structured decision-making process to solve problems.

Internal survey questions should lead logistical process managers to a reflection on the application of concepts in the areas of customer services, materials management, transportation, warehousing and storage. These questions relate to the general aspects of the process, how decisions are taken and, finally, how performance measurement is done.

There is no template with the exact answers in this survey, the objective is to guide the manager to unveil the logistic process itself, analyzing the answers that he has been able to elaborate and to reflect on which answers he could not provide. Since unanswered questions already indicate a deficiency of the process in producing information about facts and data resulting from the execution of the tasks (Bowersox, 2010).

In a second moment, a critical analysis of the performance measurements is carried out. Everything that is outside the appropriate should be seen as a problem and therefore must be considered. The next step is the examination of the decision-making process and its influence on the measurable items.

To conclude, it is recommended to evaluate the general aspects answered, which may contain relevant information about problems and even the fundamental cause of many deviations.

Table 2 shows Bowersox's proposal (2010).

Tabela 2. Tópicos para levantamento interno.


Fonte: Bowersox (2010)

Bowersox (2010) declara que a o levantamento interno deve, sobretudo, concentrar-se numa avaliação abrangente da capacidade e das deficiências do sistema existente. Cada item do sistema logístico deve ser cuidadosamente examinado quanto aos seus objetivos declarados e a sua capacidade de atingir esses objetivos.

O sistema de informação gerencial logístico, por exemplo, está controlando e medindo consistentemente o cumprimento dos objetivos de prestação de serviços almejados pelo departamento de marketing? Os procedimentos de administração de materiais estão atendendo adequadamente às necessidades da produção? A rede de centros de distribuição atual cumpre eficientemente os objetivos de serviço ao cliente? Finalmente, como se comparam a avaliação e a capacidade de desempenho entre unidades de negócios e locais de operação? Estas e outras questões similares formam a base da autoavaliação necessária à análise interna. O levantamento total tem como objetivo identificar oportunidades que possam motivar ou justificar um novo projeto ou um aperfeiçoamento do sistema logístico existente.

A finalidade do levantamento interno não é a coleta detalhada de informações, mas a obtenção de uma visão que conduza a um diagnóstico dos processos e dos procedimentos logísticos existentes, bem como a comprovação da disponibilidade de dados. Mais precisamente, o levantamento interno tem como objetivo identificar áreas onde existam oportunidades substanciais de aperfeiçoamento.


Barros et Lehfeld (1990) descrevem as pesquisas bibliográfica e documental como sendo de grande eficácia porque permite ao pesquisador obter conhecimentos já catalogados em bibliotecas, editoras, internet, videotecas etc. Este tipo de pesquisa foi a escolha na fase conceitual deste trabalho.

Na pesquisa de campo, o pesquisador assume o papel de observador e explorador, coletando diretamente os dados no local em que deram ou se darão ou fenômenos (Barros et Lehfeld, 1990). Assim, neste estudo, a proposta foi aplicar o levantamento interno proposto por Bowersox (2010), em uma empresa que possui processos de logística relevantes em suas operações. Na sequência, vamos analisar se as respostas do levantamento darão subsídios aos questionamentos do autor pós-levantamento.

Foram feitas duas entrevistas individuais para levantamento das informações, uma com o gerente de planejamento e logística da empresa e outra com o coordenador de logística interna. As perguntas foram realizadas com base no levantamento interno e confirmadas em observações no local de execução dos processos.


Descrição da Empresa X

A empresa que foi avaliada fica localizada na cidade de Rio das Ostras, RJ, e possui 250 funcionários. Foi fundada em 2013 com o objetivo de prestar serviços a empresas da cadeia de exploração e produção de petróleo.

A operação da empresa engloba diversos processos de fabricação e prestação de serviços, dentre os quais destaca-se sete processos que estão relacionados com atividades logísticas:

a) Transporte de produtos das empresas clientes para a sede da empresa;

b) Armazenagem de produtos próprios e de terceiros;

c) Abastecimentos de linhas de produção com materiais a serem processados;

d) Retirada de produtos processados das linhas de produção para os depósitos de produtos acabados;

e) Transporte entre unidades de produção dentro da empresa;

f) Despacho e entrega dos produtos processados para os clientes;

g) Recebimento e conferência de produtos na entrada.

A organização em questão é certificada na norma ISO 9000 e é periodicamente auditada por clientes e pela empresa controladora.

No âmbito da logística ela não possui equipamentos próprios. Empilhadeiras, caminhões e carretas são contratados de outras empresas, que fornecem a mão de obra necessária para a operação destes recursos. Existe uma equipe própria que cuida do planejamento e coordenação das atividades relacionadas com a logística.

A padronização das atividades é básica e atende aos requisitos normativos, porém num nível que ainda demonstra algumas oportunidades de melhoria.

A área da empresa não é totalmente integrada, apesar de ficar numa mesma localidade, existem cinco espaços de execução operacional e de armazenamento distintas, o que implica em grande demanda de transporte interno. Existem indicadores básicos de monitoramento de desempenho.

Aplicação do método de levantamento interno na empresa X

Nesta etapa vamos aplicar a ferramenta proposta por Bowersox (2010).

Tabela 3. Tópicos para levantamento interno: aplicação

Figura3 Figura3 Figura3

Fonte: Bowersox (2010) com informações da empresa X.

Para completar a avaliação, vamos responder com base no levantamento interno de Bowersox (2010) às questões suplementares levantadas pelo mesmo autor:

a) O sistema de informação gerencial logístico, por exemplo, está controlando e medindo consistentemente o cumprimento dos objetivos de prestação de serviços almejados pelo departamento de marketing?

Em parte do processo, sim. A deficiência está na rastreabilidade e identificação de itens antigos do estoque. No que tange aos indicadores, existem conflitos de objetivos entre eles.

b) Os procedimentos de administração de materiais estão atendendo adequadamente às necessidades da produção?

Não. Os procedimentos são muito básicos ainda e precisam de aperfeiçoamento.

c) A rede de centros de distribuição atual cumpre eficientemente os objetivos de serviço ao cliente?

Parcialmente. As ordens de serviço mais antigas têm dificuldade em sair.

d) Como se comparam a avaliação e a capacidade de desempenho entre unidades de negócios e locais de operação?

Não há comparação possível, pois há somente uma unidade em operação.

Tanto no levantamento interno quanto nas questões suplementares, identificamos itens de melhoria no processo de logística da empresa. De tal modo, a proposta da análise cumpre seu objetivo de compreensão das atividades e dos fatores de processo envolvidos.

Nestas deficiências também será possível identificar as oito perdas conceituadas anteriormente. Nas etapas posteriores serão discutidas possíveis soluções aos desvios e examinadas eventuais questões éticas aplicáveis.


Depois de aplicarmos o levantamento interno, temos um conjunto de problemas que precisam ser classificados e resolvidos. Apresentamos uma tabela que integra os fatores de processo descritos por Campos (2014), as oito perdas de processo levantadas por Liker (2007) e o levantamento de informações proposto por Bowersox (2010).

Tabela 4. Matriz de relação entre processos, perdas e problemas.


Fonte: Adaptado de Campos (2014) e Liker (2007)

Foram identificados oito problemas no processo logístico avaliado. Muitos desses desvios afetaram mais de um fator de processo e/ou geram mais de um tipo de perda e isto foi um fator agravante no momento da avaliação sobre o potencial de dano de cada desvio. Não é alvo deste artigo dissertar sobre métodos de solução de problemas, entretanto, vamos recomendar uma técnica de priorização e outra de solução para aplicação nos desvios localizados.

Como ferramenta de priorização dos problemas, Marshall (2012) nos apresenta a matriz G.U.T como a representação de problemas em conjunto com a obtenção de quantificações que buscam estabelecer prioridades para abordá-los, visando minimizar seus impactos e direcionar recursos que poderiam ser utilizados no equacionamento das dificuldades. Os problemas são arrolados e analisados sob o aspecto de gravidade (G); urgência (U) e tendência (T). Usualmente atribui-se um número inteiro entre 1 e 5 a cada uma das dimensões do G.U.T, correspondendo o 5 a maior intensidade e 1 a menor e, a seguir, multiplicam-se os valores obtidos para a G, U e T a fim de obter um valor para cada problema ou fator de risco analisado. Os problemas que obtiveram maior pontuação serão tratados prioritariamente.

Tabela 5. Matriz G.U.T


Fonte: Marshall (2012)

Priorizaram-se os problemas com base nas informações adquiridas durante a entrevista, validamos com a empresa objeto da pesquisa de campo a ocorrência e a priorização dos problemas. Na sequência, definiu-se o procedimento para solução dos desvios. Por estar alinhado com a prática do lean manufacturing, escolheu-se o método de aplicação do chamado formato A3, descrito por Liker (2007), que diz que há três estágios distintos no processo de solução de problemas.

Primeiro, a proposta inicial é feita para obter consenso quanto à abordagem do problema. Se a concordância em prosseguir for estabelecida, o próximo passo surge após a identificação das raízes do problema. Nesse momento, geralmente se faz uma proposta para obter aceitação e a aprovação das soluções recomendadas. O comprometimento dos executores das tarefas e a supervisão dos responsáveis pelos processos são fundamentais para obtenção de êxito na próxima etapa deste método.

Ainda seguindo o raciocínio de Liker (2007), depois que as contramedidas são aceitas e a implementação tem início, o processo avança para o segundo estágio, de relatório de status. Este estágio fornece informações e atualiza as pessoas para que verifiquem se a atividade está dentro do cronograma. É recomendável que haja pouca flexibilidade em relação às datas propostas para a entrega dos trabalhos; se uma exceção for concedida corre-se o risco de que ela seja usada como precedente por outros integrantes do projeto.

O terceiro estágio é do relatório final quando a atividade termina. Nesse momento, geralmente não há necessidade de ainda questionar os detalhes da própria atividade. O foco está na obtenção do resultado. De modo geral, a apresentação final não é feita antes que as contramedidas tenham sido bem-sucedidas na eliminação do problema e os resultados desejados tenham sido alcançados. Este é o resumo do método do formato A3, que usa a sequência lógica prevista no D.M.A.I.C (define; measure; analyse; improve; control) citado por Werkema (2011).

Tabela 6. Processo de relatório A3 de solução de problema


Fonte: Liker (2007)

Tabela 7. Fluxos de relatório A3 de solução de problema


Fonte: Liker (2007)

A aplicação do relatório A3 é um excelente meio de viabilizar a gestão visual e nivelar e integrar as informações sobre a solução de problemas, entre os diversos setores de uma empresa. Sua simplicidade permite a utilização por qualquer tipo de organização que busque melhoria em seus resultados, conforme afirma Rodrigues (2014).

Não se identificou implicações éticas na recomendação deste fluxo de solução de problemas.


Conclui-se este artigo declarando que o objetivo foi alcançado. Definiu-se o termo análise operacional e contextualizou-se o conceito dentro do segmento da logística interna. Também logrou-se êxito em encontrar um modelo de análise operacional que tivesse sido elaborado com o foco em examinar as atividades logísticas e suas particularidades. O modelo de levantamento interno apresentado por Bowersox (2010) mostrou-se eficaz ao identificar problemas na gestão e operação de uma organização já estruturada e operando há pelo menos três anos.

Por outro lado, a relação estabelecida com os fatores de processo definidos por Campos (2014) evidencia que conceitos universais e simples de modelos de processo podem auxiliar a classificação dos problemas e, desta forma, direcionar melhor esforços de solução para o foco adequado naquele momento. Vale destacar que as perdas descritas por Liker (2007) não estão restritas ao ambiente da manufatura e podem ocorrer em processos de prestação de serviços e em outros tipos de atividades econômicas, como foi o caso do processo logístico inserido num contexto de prestação de serviços.

Num cenário de restrição de recursos, a priorização dos problemas constituiu-se uma boa prática. Assim, a matriz G.U.T apresentada por Marshall (2012) foi essencial para o planejamento de uma futura alocação de recursos e para o equacionamento das questões evidenciadas no levantamento interno.

Desta forma, com a informação do que era prioritário foi possível identificar uma técnica de solução de problemas que se destacasse por sua simplicidade e eficácia, atributos que o relatório em formato A3 têm merecido pelos resultados já obtidos com o seu uso.

Mas a melhor lição deste trabalho foi de que as análises revelam a interdependência entre os fatores de processo na geração de efeitos esperados ou de problemas a serem resolvidos. O enfrentamento das causas fundamentais das perdas elencadas passa pelo exercício do pensamento sistêmico considerando as conexões entre fatores com função específica, como relata Falconi (2014). Quando se entende este conceito, aceita-se que para analisar processos e resolver os problemas evidenciados, é preciso cultivar uma cultura de colaboração entre os diversos componentes da estrutura organizacional, amplificando, desta forma, competências que, separadas, poderiam não atingir os mesmos resultados.


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Recebido: 19 fev. 2017

Aprovado: 11 nov. 2017

DOI: 10.20985/1980-5160.2018.v13n3.1265

Como citar: Mendes, F. B.; Silva, C. C.; Tammela, I. (2018), “Análise operacional de um processo logístico na cadeia de exploração e produção de petróleo integrando ferramentas de Ishikawa, Bowersox e Liker na identificação de problemas: estudo de caso”, Sistemas & Gestão, Vol. 13, No. 3, pp. 283-294, disponível em: (acesso dia mês abreviado. ano).