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1 9 Controle de Qualidade Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial

2 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 2/52) Motivação Resultado de medições sempre apresentam dúvidas. Resultado de medições sempre apresentam dúvidas. Decisões sobre a qualidade de produtos ou processos devem ser tomadas com base em medições. Decisões sobre a qualidade de produtos ou processos devem ser tomadas com base em medições. Como tomar decisões seguras quando há dúvidas presentes? Como tomar decisões seguras quando há dúvidas presentes?

3 9.1 Tolerâncias

4 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 4/52) Há imperfeições em toda parte... Laranjas não são esféricas... Laranjas não são esféricas... Há manchas nas cascas das maçãs... Há manchas nas cascas das maçãs... Há pequenas falhas na pintura de um carro novo... Há pequenas falhas na pintura de um carro novo... Há defeitos no reboco de uma parede... Há defeitos no reboco de uma parede... Há microorganismos na água que bebemos... Há microorganismos na água que bebemos...

5 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 5/52) Imperfeições são aceitáveis Laranjas não são esféricas... Laranjas não são esféricas mas dão um excelente suco. Há manchas nas cascas das maçãs... Há manchas nas cascas das maçãs que não afetam seu sabor. Há pequenas falhas na pintura de um carro novo... Há pequenas falhas na pintura de um carro novo mas ninguém nota. Há defeitos no reboco de uma parede... Há defeitos no reboco de uma parede que são quase imperceptíveis. Há microorganismos na água que bebemos... Há microorganismos na água que bebemos mas podem não comprometer a nossa saúde.

6 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 6/52) Tolerâncias São limites aceitáveis para uma característica de um componente, produto ou processo que, se obedecidos, não comprometem a sua qualidade. 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. Tolerâncias devem sempre ser informadas pelo projetista e passam a fazer parte das especificações de um produto ou processo.

7 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 7/52) 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 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). 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. 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.

8 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 8/52) Tolerâncias São estabelecidas com base nas características desejadas para o produto. São estabelecidas com base nas características desejadas para o produto. Tolerâncias mais apertadas que o necessário encarecem o produto. Tolerâncias mais apertadas que o necessário encarecem o produto. Tolerâncias muito relaxadas comprometem a qualidade do produto. Tolerâncias muito relaxadas comprometem a qualidade do produto. Necessário equilibrar custo/benefício. Necessário equilibrar custo/benefício.

9 9.2 Aspectos Econômicos do Controle de Qualidade

10 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 10/52) 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. 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. Atingir e manter a qualidade tem um custo. A não-qualidade também custa caro. A não-qualidade também custa caro.

11 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 11/52) Custos da não-qualidade Custos de falhas nos produtos e processos ocorridas interna ou externamente à empresa: Custos de falhas nos produtos e processos ocorridas interna ou externamente à empresa: Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de- obra. Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de- obra. Atrasos na produção. Atrasos na produção. Custos com retrabalho de produtos defeituosos. Custos com retrabalho de produtos defeituosos. Indenizações por perdas e danos a pessoas e ao meio ambiente. Indenizações por perdas e danos a pessoas e ao meio ambiente. Recall de produtos para troca ou conserto. Recall de produtos para troca ou conserto. Perda de clientes para a concorrência. Perda de clientes para a concorrência. Prejuízo na imagem da empresa. Prejuízo na imagem da empresa.

12 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 12/52) Custos da qualidade Assegurar a qualidade envolve gastos com: Assegurar a qualidade envolve gastos com: Investimentos com a aquisição de novos sistemas de medição para o controle de qualidade. Investimentos com a aquisição de novos sistemas de medição para o controle de qualidade. Inspeções mais freqüentes e demoradas. Inspeções mais freqüentes e demoradas. Mais pessoas envolvidas na área de qualidade. Mais pessoas envolvidas na área de qualidade. Imobilização de capital com os equipamentos e salas de medição. Imobilização de capital com os equipamentos e salas de medição. Elevação de custos com a manutenção e calibração de instrumentos. Elevação de custos com a manutenção e calibração de instrumentos.

13 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 13/52) Custos da qualidade qualidade $ perfeccionista relaxada $Q $ñQ $TQ

14 9.3 Aspectos Técnicos do Controle de Qualidade

15 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 15/52) Tipos de Controle de Qualidade Por atributo: Por atributo: Verfica se uma característica está ou não presente. Verfica se uma característica está ou não presente. Exemplos: Exemplos: Existência de arranhões em uma pintura. Existência de arranhões em uma pintura. Presença de um furo passante em uma peça. Presença de um furo passante em uma peça. Presença de manchas em frutas. Presença de manchas em frutas. São normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não) São normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não)

16 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 16/52) Tipos de Controle de Qualidade Por variáveis: Por variáveis: É quantitativamente avaliado por medições. É quantitativamente avaliado por medições. O valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias. O valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias. O produto é ou não aprovado. O produto é ou não aprovado. Exemplos: Exemplos: O diâmetro de pinos. O diâmetro de pinos. A quantidade de café em embalagens de 500 g. A quantidade de café em embalagens de 500 g. A pressão de pneus de avião. A pressão de pneus de avião.

17 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 17/52) Controle de qualidade por variáveis Especificações adfjkl adfjklaçf adsfjklaç dfjçlasdfjlakçd fjklça dfjakld adsfjklad fjklf adfjklçdfaç produto medição comparação aprovadorefugado

18 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 18/52) Limites de especificação produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm 20,0020,2020,4019,6019,80 zona de conformidade limite superior da tolerância limite inferior da tolerância

19 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 19/52) Um exemplo produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm RM = (20,20 ± 0,10) mm 20,0020,2020,4019,6019,80

20 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 20/52) Zonas de aceitação, rejeição e dúvida 20,0020,2020,4019,6019,80 zona de rejeição zona de aceitação

21 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 21/52) Zona de aceitação na ausência de Es mensurando SM LIALSALSRLIR tolerânciaLITLST zona de aceitação faixa reduzida IM

22 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 22/52) Posição dos limites Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST + IM LSR LSA = LST - IM LSALSTLIT LIA = LIT + IM LIA LIR = LIT - IM LIR

23 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 23/52) Zona de aceitação na presença de Es mensurando SM LIALSALSRLIR tolerânciaLITLST zona de aceitação

24 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 24/52) Posição dos limites Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST - C + IM LSR LSA = LST - C - IM LSALSTLIT LIA = LIT - C + IM LIA LIR = LIT - C - IM LIR

25 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 25/52) 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

26 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 26/52) Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas? Um bom equilíbrio custo/benefício é atingido quando: sendo: IT = intervalo de tolerância IT = LST - LIT IM = incerteza do resultado da medição

27 Dois exemplos

28 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 28/52) 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. 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.

29 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 29/52) Caso 1 - Sacos de café Tolerância a ser obedecida: Tolerância a ser obedecida: T = (505 ± 10) g T = (505 ± 10) g O intervalo de tolerância é: O intervalo de tolerância é: IT = 20 g IT = 20 g O processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de: O processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de: IM = 20/10 = 2 g IM = 20/10 = 2 g

30 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 30/52) Caso 1 - Sacos de café Uma balança com erro máximo de 2 g pode ser usada para este fim. 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. Neste caso, uma única medição pode ser efetuada, sem necessidade de compensar erros sistemáticos. 0 g

31 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 31/52) Caso 1 - Sacos de café Limites de aceitação: Limites de aceitação: LIT = 495 g LIT = 495 g LST = 515 g LST = 515 g LIA = = 497 g LIA = = 497 g LSA = = 513 g LSA = = 513 g 0 g 500 g510 g520 g480 g490 g530 g LSA LSR LIR LIA

32 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 32/52) 500 g510 g520 g480 g490 g530 g OK 0 g 508 g Caso 1 - Sacos de café 492 g ñ OK 497 g514 g ?

33 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 33/52) Caso 2 - Balcão refrigerado Para conservar alimentos, balcões refrigerados devem ser mantidos dentro do intervalo de temperatura entre 3 e 7 °C. 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. 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? Verifique se um dos termômetros disponíveis pode ser usado e, caso positivo, que estratégia ele deve usar para o teste?

34 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 34/52) 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

35 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 35/52) Caso 2 - Requisitos Limites de tolerância: Limites de tolerância: LIT = 3,0 °C LIT = 3,0 °C LST = 7,0 °C LST = 7,0 °C Intervalo de tolerância Intervalo de tolerância IT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °C IT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °C Incerteza recomendada: Incerteza recomendada: IM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °C IM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °C

36 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 36/52) 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

37 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 37/52) 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

38 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 38/52) Caso 2 - Limites de controle Limites de tolerância: Limites de tolerância: LIT = 3,0 °C LIT = 3,0 °C LST = 7,0 °C LST = 7,0 °C LIA = 3,0 + 0,2 = 3,2 °C LIA = 3,0 + 0,2 = 3,2 °C LSA = 7,0 - 0,2 = 6,8 °C LSA = 7,0 - 0,2 = 6,8 °C 5,0 °C6,0 °C7,0 °C3,0 °C4,0 °C LSA LSR LIR LIA IM = Re = 0,2°C

39 9.4 Controle de qualidade 100% e controle de qualidade por amostragem

40 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 40/52) Com que freqüência deve ser feito o controle de qualidade? 100% da produção? 100% da produção? Todos os itens produzidos são individualmente avaliados e a sua conformidade verificada. Todos os itens produzidos são individualmente avaliados e a sua conformidade verificada. Por amostragem? Por amostragem? Apenas um subconjunto dos itens produzidos é selecionado, avaliado e sua conformidade verificada. Apenas um subconjunto dos itens produzidos é selecionado, avaliado e sua conformidade verificada.

41 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 41/52) Processo capaz LITLST O processo não produz itens fora da tolerância Não é necessário inspecionar 100% Distribuição dos itens produzidos

42 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 42/52) Processo incapaz LITLST É necessário inspecionar 100% Distribuição dos itens produzidos O processo produz muitos itens fora da tolerância

43 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 43/52) Índice de capacidade de um processo Para processos centrados Para processos centrados C P é o índice de capacidade do processo LSTé o limite superior da tolerância LITé o limite inferior da tolerância s P é uma estimativa do desvio padrão do processo LIT LST

44 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 44/52) Índice de capacidade de um processo Para processos descentrados Para processos descentrados C PK é o índice de capacidade do processo LSTé o limite superior da tolerância LITé o limite inferior da tolerância s P é uma estimativa do desvio padrão do processo X P é uma estimativa do valor médio do processo LIT LST

45 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 45/52) Controle de qualidade 100% ou por amostragem? Valor de C P ou C PK Freqüência do controle de qualidade 1,33 1,33 por amostragem < 1,33 100%

46 9.5 Posicionamento do controle de qualidade

47 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 47/52) CQ no final do processo matéria prima Processo produtivo CQ cliente refugo retrabalho?

48 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 48/52) CQ no final do processo Aspectos positivos Aspectos positivos Menor investimento inicial Menor investimento inicial Menor custo da qualidade Menor custo da qualidade Aspectos negativos Aspectos negativos Maior custo da não-qualidade Maior custo da não-qualidade Mais difícil realimentar o processo Mais difícil realimentar o processo

49 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 49/52) 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

50 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 50/52) CQ entre etapas do processo Aspectos positivos Aspectos positivos Menor custo da não-qualidade Menor custo da não-qualidade Melhor controle sobre todo o processo Melhor controle sobre todo o processo Aspectos negativos Aspectos negativos Maior investimento inicial Maior investimento inicial Maior custo da qualidade Maior custo da qualidade

51 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 51/52) CQ dentro do processo rebolo sistema de avanço do rebolo controlador do sistema de avanço do rebolo sinal de atuação sensor inferior sensor superior eixo sinal de medição

52 Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 52/52) CQ dentro do processo Aspectos positivos Aspectos positivos Índice de refugo praticamente zero Índice de refugo praticamente zero Mínimo custo da não-qualidade Mínimo custo da não-qualidade Aspectos negativos Aspectos negativos Maior investimento inicial Maior investimento inicial Maior complexidade Maior complexidade


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