Metrologia aplicada a produção Industrial

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Metrologia aplicada a produção Industrial
RESUMO
A metrologia aplicada à produção industrial é crucial para a garantia da qualidade dos produtos fabricados. Para atender às exigências do mercado, é fundamental que as empresas tenham sistemas de medição eficientes e precisos, capazes de aferir com exatidão as dimensões das peças e dos produtos desenvolvidos.
Este trabalho tem como objetivo abordar a importância da metrologia dentro da produção industrial, destacando seus principais elementos e conceitos, bem como ressaltar sua relevância para o alcance de resultados satisfatórios no que diz respeito à qualidade, segurança e confiabilidade dos produtos.
Para tanto, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o tema, buscando compreender a evolução dos métodos de medição e a importância da calibração de dispositivos de medição. Além disso, foram identificadas as principais técnicas de medição utilizadas na produção industrial, tais como micrômetro, paquímetro, termo-higrômetro, medidor de brilho, Becker entre outros.
Ao longo do trabalho, também foram apresentados exemplos de aplicações da metrologia em diferentes setores da indústria, como a automobilística, aeronáutica e de equipamentos médicos.
Com base nas informações levantadas, conclui-se que a metrologia é fundamental para a produção industrial, uma vez que garante a qualidade e a eficiência dos processos produtivos, além de oferecer segurança e confiabilidade aos produtos fabricados.
PALAVRAS-CHAVE: Metrologia. Produção industrial. Calibração. Técnicas de medição. Qualidade.
ABSTRACT 
Metrology applied to industrial production is crucial to guarantee the quality of manufactured products. In order to meet market demands, it is essential for companies to have efficient and accurate measurement systems capable of accurately measuring the dimensions of parts and developed products. 
This work aims to address the importance of metrology in industrial production, highlighting its main elements and concepts, as well as emphasizing its relevance to achieving satisfactory results in terms of quality, safety, and reliability of products. 
Therefore, a bibliographic review was conducted on the topic, seeking to understand the evolution of measurement methods and the importance of calibration of measuring devices. In addition, the main measurement techniques used in industrial production, such as micrometers, calipers, thermo-hygrometers, gloss meters, and Becker, among others.
Throughout the work, examples of metrology applications in different sectors of the industry, such as automotive, aeronautical, and medical equipment, were also presented. Based on the information gathered, it is concluded that metrology is fundamental for industrial production, as it ensures the quality and efficiency of production processes, as well as offering safety and reliability to manufactured products. 
KEYWORDS: Metrology. Industrial production. Calibration. Measurement techniques. Quality.
A utilização de materiais plásticos de engenharia, como o ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno), na produção de componentes de automóveis é uma prática bastante comum e vantajosa. O ABS é um material termoplástico resistente, durável e com bom desempenho em diversas condições, além de ter propriedades de isolamento térmico e acústico.
Na linha de produção de automóveis, os plásticos de engenharia são utilizados em diversos componentes, como painéis de instrumentos, console central, maçanetas, para-choques, grade frontal, retrovisores, entre outros. Esses componentes são produzidos por meio de processos de injeção, que consistem em moldar o plástico derretido em um molde.
A utilização de plásticos de engenharia na produção de componentes automotivos oferece diversas vantagens, como maior durabilidade, peso reduzido (em comparação com os materiais metálicos), menor custo de produção e maior liberdade de design. Além disso, a utilização de componentes plásticos em um veículo pode contribuir para a redução do consumo de combustível, devido à diminuição do peso do carro.
Em resumo, a linha de produção de produtos automobilísticos com plásticos de engenharia, como o ABS, é uma prática bastante comum e vantajosa, que oferece diversas possibilidades de produção de componentes mais leves, duráveis e economicamente viáveis.
A medição é uma parte essencial dos processos de uma empresa, pois permite avaliar com precisão as dimensões, propriedades físicas e químicas de seus produtos ou materiais utilizados. Na indústria, existem diversos instrumentos de medição utilizados para garantir a qualidade dos produtos e a eficiência dos processos. Entre os principais métodos e instrumentos de medição utilizados em uma empresa, destacam-se:
Paquímetro: é um instrumento usado para medições de dimensões lineares, tais como comprimento, largura e altura. Ele usa escalas e cursor que desliza sobre as mesmas até encontrar uma leitura precisa. É utilizado em indústrias de automóveis, peças mecânicas, aviação, fabricação de máquinas, entre outros;
Micrômetro: é utilizado para medir com precisão mínima de centésimos de milímetro a partir de zero em peças de pequeno e grande diâmetro. É comumente usado na indústria metalúrgica, automotiva, eletrônica, aeronáutica, de borracha, entre outras.
Termo higrômetro: é um instrumento usado para medir temperatura e umidade do ar em um ambiente de trabalho. Ele pode ser usado para monitorar a temperatura e umidade em salas de produção, laboratórios, áreas de armazenamento, controle de qualidade, fábricas, entre outros.
Medidor de brilho: é utilizado em processos de revestimento para avaliar o nível de brilho em superfícies de plástico, vidro, metais, pinturas e vernizes, por exemplo. Esse instrumento pode ser utilizado em indústrias de cosméticos, eletrônicos, automotivos, entre outras.
Becker: é um recipiente graduado utilizado para medição de volumes de líquidos ou substâncias químicas. Ele é utilizado em indústrias que trabalham com produção de líquidos, como cosméticos, farmacêuticos, químicos, entre outros.
Em resumo, as indústrias utilizam diversas ferramentas de medição a fim de garantir precisão e eficácia em seus processos. O conhecimento da operação desses instrumentos é fundamental para o controle da qualidade e segurança nos processos da empresa. Nesse sentido, os funcionários das empresas devem ser treinados regularmente para operar esses instrumentos de forma adequada e eficiente.
Existem várias opções de métodos e instrumentos de medição que podem ser utilizados para o controle do processo e garantir a qualidade do produto. Algumas sugestões são:
Calibradores: Utilizados para verificar as dimensões e tolerâncias de peças. Podem incluir calibradores de folga, calibradores de roscas, calibradores de altura, entre outros.
Medidores de tensão e pressão: Utilizados para medir a força ou pressão exercida em diferentes partes do processo de produção. Podem incluir tensiômetros, dinamômetros ou manômetros.
Câmeras de visão: Utilizadas para verificar a qualidade visual do produto final. Permitem a detecção de falhas ou defeitos visíveis.
Fotômetros: Utilizados para medir a intensidade da luz em diferentes pontos do processo. Podem ser usados para verificar se os níveis de iluminação estão adequados.
Viscosímetros: Utilizados para medir a viscosidade de fluidos utilizados no processo. São importantes para garantir que as propriedades dos fluidos estejam dentro das especificações.
Termômetros: Utilizados para medir a temperatura em diferentes partes do processo. São relevantes para verificar se os valores de temperatura estão dentro das faixas ideais.
Além disso, para garantir uma melhor qualidade do produto final, podem ser implementadas as seguintes melhorias:
Estabelecer um sistema de gestão da qualidade: Implementar um sistema de gestão de qualidade, como a ISO 9001, por exemplo, para garantir que os processos sejam padronizados e controlados de forma adequada.
Realizar inspeções regulares: Realizar inspeções periódicas ao longo do processode produção para identificar falhas ou problemas que possam comprometer a qualidade do produto final.
Investir em capacitação dos funcionários: Promover treinamentos e capacitações para os funcionários envolvidos no processo de produção, a fim de garantir que eles tenham conhecimento e habilidades adequadas para executar suas funções de forma correta.
Monitorar e analisar dados: Coletar dados e informações relevantes ao longo do processo de produção, analisá-los e tomar ações corretivas sempre que necessário.
Implementar um sistema de rastreabilidade: Criar um sistema que permita rastrear o produto final desde a matéria-prima utilizada até a entrega ao cliente, desta forma é possível identificar e corrigir eventuais problemas de qualidade.
Realizar testes e ensaios: Realizar testes e ensaios de qualidade do produto final, como testes de resistência, durabilidade, desempenho, entre outros, para garantir que ele atenda às especificações técnicas exigidas.
Caracteristica da peça = Medir Brilho da superfície pintada
Produto a ser controlado = Luciana escolha aqui o produto se é Moldura ou Gatilho. 
Aplicação = Porta frontal de veículo (Gatilho finalidade abrir a porta e Moldura acabamento)
Instrumento de medição a ser utilizado = medidor de Brilho
Especificações = 90 ± 1,0 (GU = Gloss Units) onde a média é de 90, sendo o limite inferior de 89 e o limite superior de 91
Metodologia R&R (Repetibilidade e Reprodutibilidade) e procedimento a seguir:
1. Selecione uma amostra representativa de peças ou objetos para medir o brilho. Certifique-se de que abrange a variabilidade esperada na população.
Determine o número mínimo de avaliadores necessários para executar a medição. Normalmente, é recomendado um mínimo de três avaliadores. mínimo 2 avaliadores (A e B), sendo que cada, avaliador deverá medir quatro amostras do resultado do processo de fabricação, além disso, cada peça deverá ser medida no mínimo três vezes. Utilizar a Tabela 1 para o preenchimento do resultado das medições.
2. Cada avaliador deve medir o brilho de cada peça ou objeto selecionado, de acordo com um plano de medição pré-definido. Este plano deve indicar as condições de medição, como iluminação, ângulo de visão, distância do medidor, etc.
3. Registre as medições realizadas por cada avaliador para cada peça ou objeto.
4. Calcule a média das medições feitas por todos os avaliadores para cada peça ou objeto.
5. Calcule o desvio padrão das medições feitas por cada avaliador para cada peça ou objeto.
6. Calcule a média dos desvios padrão das medições de todos os avaliadores.
7. Calcule a variabilidade total das medições (Variação Total) utilizando a fórmula: Variação Total = (d^2)/n, onde 'd' é a média dos desvios padrão e 'n' é o número de avaliadores.
8. Calcule a variabilidade de repetibilidade das medições (Variação de Repetibilidade) utilizando a fórmula: Variação de Repetibilidade = (Variação Total - Variação de Reprodutibilidade).
9. Calcule a variabilidade de reprodutibilidade das medições (Variação de Reprodutibilidade) utilizando a fórmula: Variação de Reprodutibilidade = (Limites Superior - Limite Inferior) / (6 * k), onde 'k' é um fator de escala. Para uma análise introdutória, pode-se adotar o valor de 'k' como 2, que corresponderia a 6 desvios padrão.
10. Calcule o percentual de aceitação (Percentual de Aceitação) utilizando a fórmula: Percentual de Aceitação = (Variação de Repetibilidade / Variação Total) * 100.
11. Analise os resultados obtidos e verifique se o percentual de aceitação está dentro dos critérios estabelecidos para a confiabilidade da medição. Se estiver abaixo do mínimo aceitável (geralmente acima de 30%), será necessário identificar e propor ações corretivas para melhorar a repetibilidade e/ou reprodutibilidade do medidor.
12. Utilizar a tabela de estudo para facilitar e agilizar o estudo (modelo que te disponibilizei ou outro que quiseres achar internet, neste formulário encontra-se os cálculos automaticamente (bom verificar).
Lembrando que esses são os passos básicos para aplicar a metodologia R&R a um medidor de brilho, e podem variar dependendo das especificidades de cada caso. É recomendado que um profissional com conhecimentos em métodos estatísticos seja envolvido no processo
Objetivo 9: Com base nessas medições, calcular a média e a amplitude para todas as peças medidas pelos dois avaliadores e preencher na Tabela 1.
Objetivo 10: Calcular as demais variáveis para determinar a Repetibilidade e reprodutibilidade (R&R). Preencher os resultados na Tabela 2.
Objetivo 11: Com base nos resultados calculados, avaliar se este instrumento é apropriado para monitorar o resultado do processo de fabricação. Comparar com a tolerância dimensional do produto.
Objetivo 12: Analisar qual erro é mais significativo, ou seja, repetibilidade ou reprodutibilidade.
Objetivo 13: Propor/sugerir melhorias para diminuir a variação de medidas entre os avaliadores.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SILVA, Anderson Cesar da, et al. Uma sistemática para garantia da qualidade metrológica aplicada em ambiente industrial. 2005
DE LIRA, FRANCISCO ADVAL, et al. Metrologia Dimensional: Técnicas de Medição e Instrumentos para Controle e Fabricação Industrial. Saraiva Educação SA.
DE LIRA, FRANCISCO ADVAL; ROCCA, JAIRO ESTEVÃO. Metrologia: Conceitos e Práticas de Instrumentação. Saraiva Educação SA, 2014.
SILVA, Rodrigo Juliano. Desenvolvimento de um sistema automatizado e dedicado à medição de diâmetros internos. 2011. PhD Thesis. Universidade de São Paulo.