Fundamentos a Metrologia

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9
 Controle de Qualidade
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Motivação
Resultado de medições sempre apresentam dúvidas.
Decisões sobre a qualidade de produtos ou processos devem ser tomadas com base em medições.
Como tomar decisões seguras quando há dúvidas presentes?
- Capítulo 9 - 
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9.1
Tolerâncias
- Capítulo 9 - 
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Há imperfeições em toda parte...
Laranjas não são esféricas ...
Há manchas nas cascas das maçãs ...
Há pequenas falhas na pintura de um carro novo ...
Há defeitos no reboco de uma parede...
Há microorganismos na água que bebemos ...
- Capítulo 9 - 
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Imperfeições são aceitáveis
Laranjas não são esféricas ... 
	... mas dão um excelente suco.
Há manchas nas cascas das maçãs ... 
	... que não afetam seu sabor.
Há pequenas falhas na pintura de um carro novo ...
	... mas ninguém nota.
Há defeitos no reboco de uma parede...
	... que são quase imperceptíveis.
Há microorganismos na água que bebemos ...
	... mas podem não comprometer a nossa saúde. 
- Capítulo 9 - 
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Tolerâncias
São limites aceitáveis para uma característica de um componente, produto ou processo que, se obedecidos, não comprometem a sua qualidade.
Tolerâncias devem sempre ser informadas pelo projetista e passam a fazer parte das especificações de um produto ou processo.
- Capítulo 9 - 
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Exemplos de tolerâncias
O diâmetro de uma cabo de vassoura cumprirá bem sua função se seu diâmetro estiver dentro da tolerância (25 ± 1) mm.
O valor de um resistor elétrico de 150  com tolerância de 10% deve estar dentro da faixa (150 ± 15) .
Nem o comprador nem o fabricante serão lesados se a quantidade de café dentro de uma embalagem de 500 g estiver dentro da faixa (500 ± 10) g.
- Capítulo 9 - 
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Tolerâncias
São estabelecidas com base nas características desejadas para o produto.
Tolerâncias mais apertadas que o necessário encarecem o produto.
Tolerâncias muito relaxadas comprometem a qualidade do produto.
Necessário equilibrar custo/benefício.
- Capítulo 9 - 
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9.2
Aspectos Econômicos do Controle de Qualidade
- Capítulo 9 - 
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Qualidade e competitividade
O sucesso de uma empresa depende da sua capacidade em oferecer produtos cuja qualidade atenda ou supere as expectativas dos clientes a preços competitivos.
Atingir e manter a qualidade tem um custo.
A não-qualidade também custa caro.
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Custos da não-qualidade
Custos de falhas nos produtos e processos ocorridas interna ou externamente à empresa:
Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de-obra.
Atrasos na produção.
Custos com retrabalho de produtos defeituosos.
Indenizações por perdas e danos a pessoas e ao meio ambiente. 
Recall de produtos para troca ou conserto. 
Perda de clientes para a concorrência. 
Prejuízo na imagem da empresa.
- Capítulo 9 - 
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Custos da qualidade
Assegurar a qualidade envolve gastos com:
Investimentos com a aquisição de novos sistemas de medição para o controle de qualidade.
Inspeções mais freqüentes e demoradas.
Mais pessoas envolvidas na área de qualidade.
Imobilização de capital com os equipamentos e salas de medição.
Elevação de custos com a manutenção e calibração de instrumentos.
- Capítulo 9 - 
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Custos da qualidade
qualidade
$
perfeccionista
relaxada
$Q
$ñQ
$TQ
- Capítulo 9 - 
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9.3
Aspectos Técnicos do Controle de Qualidade
- Capítulo 9 - 
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Tipos de Controle de Qualidade
Por atributo:
Verfica se uma característica está ou não presente.
Exemplos:
Existência de arranhões em uma pintura.
Presença de um furo passante em uma peça.
Presença de manchas em frutas.
São normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não)
- Capítulo 9 - 
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Tipos de Controle de Qualidade
Por variáveis:
É quantitativamente avaliado por medições.
O valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias.
O produto é ou não aprovado.
Exemplos:
O diâmetro de pinos.
A quantidade de café em embalagens de 500 g.
A pressão de pneus de avião.
- Capítulo 9 - 
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Controle de qualidade por variáveis
- Capítulo 9 - 
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Limites de especificação
Tolerância:
(20,00 ± 0,25) mm
- Capítulo 9 - 
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Um exemplo
Tolerância:
(20,00 ± 0,25) mm
RM = (20,20 ± 0,10) mm
- Capítulo 9 - 
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Zonas de aceitação, rejeição e dúvida
- Capítulo 9 - 
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Zona de aceitação na ausência de Es
mensurando
SM
zona de
aceitação
faixa reduzida
- Capítulo 9 - 
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Posição dos limites
Zona de aceitação:
Zona de rejeição:
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Zona de aceitação na presença de Es
mensurando
SM
zona de
aceitação
- Capítulo 9 - 
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Posição dos limites
Zona de aceitação:
Zona de rejeição:
- Capítulo 9 - 
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Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas?
muito pequeno
muito grande
balanceado
excelente
péssimo
muito caro
muito barato
Tamanho da zona de dúvidas
Efeito no controle de qualidade
Custo do sistema de medição
aceitável
aceitável
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas?
Um bom equilíbrio custo/benefício é atingido quando:
- Capítulo 9 - 
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Dois exemplos
- Capítulo 9 - 
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Caso 1 - Sacos de café
Dimensione um processo de medição adequado para efetuar o controle de qualidade de sacos de café, cuja massa total, incluindo a embalagem (“peso” bruto), esteja dentro da tolerância (505 ± 10) g. 
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Caso 1 - Sacos de café
Tolerância a ser obedecida:
T = (505 ± 10) g
O intervalo de tolerância é:
IT = 20 g
O processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de:
IM = 20/10 = 2 g 
- Capítulo 9 - 
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Caso 1 - Sacos de café
Uma balança com erro máximo de 2 g pode ser usada para este fim.
Neste caso, uma única medição
pode ser efetuada, sem necessidade de compensar erros sistemáticos. 
- Capítulo 9 - 
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Caso 1 - Sacos de café
Limites de aceitação:
LIT = 495 g		
LST = 515 g
LIA = 495 + 2 = 497 g 
LSA = 515 - 2 = 513 g
- Capítulo 9 - 
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OK
Caso 1 - Sacos de café
ñ OK
?
- Capítulo 9 - 
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Caso 2 - Balcão refrigerado
Para conservar alimentos, balcões refrigerados devem ser mantidos dentro do intervalo de temperatura entre 3 e 7 °C. 
Um termômetro deve ser selecionado para fazer esta verificação regularmente. Dispõe-se das duas opções especificadas a seguir. 
Verifique se um dos termômetros disponíveis pode ser usado e, caso positivo, que estratégia ele deve usar para o teste?
- Capítulo 9 - 
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Caso 2 - Termômetros disponíveis
Faixa de medição:
 -10 a + 15 °C
Correção (5 °C)
 0,0 °C
Repetitividade (5 °C)
 0,2 °C
Faixa de medição:
 -50 a + 80 °C
Correção para 5 °C:
 + 1,0 °C
Repetitividade (5 °C)
 0,5 °C
- Capítulo 9 - 
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Caso 2 - Requisitos
Limites de tolerância:
LIT = 3,0 °C
LST = 7,0 °C
Intervalo de tolerância
IT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °C
Incerteza recomendada:
IM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °C
- Capítulo 9 - 
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Caso 2 - Analisando termômetro digital
Faixa de medição:
 -50 a + 80 °C
Correção para 5 °C:
 + 1,0 °C
Repetitividade (5 °C)
 0,5 °C
Sem corrigir os erros sistemáticos, a IM seria:
IM = |C| + Re = 1,5 °C
1,5 °C > 0,4 °C não atende
Corrigindo os erros sistemáticos, a IM seria:
IM = Re = 0,5 °C
0,5 °C > 0,4 °C não atende
- Capítulo 9 - 
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Caso 2 - Analisando termômetro analógico
Faixa de medição:
 -10 a + 15 °C
Correção (5 °C)
 0,0 °C
Repetitividade (5 °C)
 0,2 °C
Neste caso, a IM seria:
IM = Re = 0,2 °C
0,2 °C < 0,4 °C atende
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
Caso 2 - Limites de controle
Limites de tolerância:
LIT = 3,0 °C		
LST = 7,0 °C
LIA = 3,0 + 0,2 = 3,2 °C 
LSA = 7,0 - 0,2 = 6,8 °C
IM = Re = 0,2°C
- Capítulo 9 - 
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9.4
Controle de qualidade 100% e controle de qualidade por amostragem
- Capítulo 9 - 
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Com que freqüência deve ser feito o controle de qualidade?
100% da produção?
Todos os itens produzidos são individualmente avaliados e a sua conformidade verificada.
Por amostragem?
Apenas um subconjunto dos itens produzidos é selecionado, avaliado e sua conformidade verificada.
- Capítulo 9 - 
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Processo capaz
O processo não produz itens fora da tolerância
Não é necessário inspecionar 100%
Distribuição dos itens produzidos
- Capítulo 9 - 
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Processo incapaz
É necessário inspecionar 100%
Distribuição dos itens produzidos
- Capítulo 9 - 
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Índice de capacidade de um processo
Para processos centrados
CP		é o índice de capacidade do processo
LST	é o limite superior da tolerância
LIT	é o limite inferior da tolerância
sP		é uma estimativa do desvio padrão do processo
- Capítulo 9 - 
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Índice de capacidade de um processo
Para processos descentrados
CPK	é o índice de capacidade do processo
LST	é o limite superior da tolerância
LIT	é o limite inferior da tolerância
sP		é uma estimativa do desvio padrão do processo
XP		é uma estimativa do valor médio do processo
- Capítulo 9 - 
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Controle de qualidade 100% ou por amostragem?
- Capítulo 9 - 
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9.5
Posicionamento do controle de qualidade
- Capítulo 9 - 
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CQ no final do processo
matéria
 prima
Processo produtivo
CQ
cliente
refugo
retrabalho?
- Capítulo 9 - 
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CQ no final do processo
Aspectos positivos
Menor investimento inicial
Menor custo da qualidade
Aspectos negativos
Maior custo da não-qualidade
Mais difícil realimentar o processo
- Capítulo 9 - 
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CQ entre etapas do processo
matéria
 prima
Etapa
1
CQ
cliente
processo produtivo
OK
Etapa
2
CQ
OK
Etapa
3
CQ
OK
Etapa
4
CQ
OK
CQ
OK
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
CQ entre etapas do processo
Aspectos positivos
Menor custo da não-qualidade
Melhor controle sobre todo o processo
Aspectos negativos
Maior investimento inicial
Maior custo da qualidade
- Capítulo 9 - 
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial * (slide */52)
CQ dentro do processo
rebolo
controlador do 
sistema de avanço 
do rebolo
sensor inferior
sensor superior
eixo
- Capítulo 9 - 
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CQ dentro do processo
Aspectos positivos
Índice de refugo praticamente zero
Mínimo custo da não-qualidade 
Aspectos negativos
Maior investimento inicial
Maior complexidade
- Capítulo 9 -