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PRINCÍPIOS E PRÁTICAS DE INSPEÇÃO Guilherme Pereira Marchioro Bertelli João Victor Tavares Introdução aos Sistemas de Manufatura Natal, outubro de 2013. 1 Introdução • A inspeção é o meio pelo qual a má qualidade é detectada e a boa qualidade é garantida; • Métodos demorados e caros; • Inspeção manual é realizada após a conclusão do processo; • Novos métodos de controle de qualidade: Inspeção automatizada cem por cento; Uso de sistemas online com sensores; Controle de realimentação da operação de manufatura; Uso de ferramentas de software; Inspeção avançada e tecnologia de sensores. 2 Fundamentos da Inspeção • O termo inspeção se refere à atividade de examinar o produto, seus componentes, suas abordagens ou sua matéria-prima, para determinar se estão em conformidade com as especificações do projeto, definidas pelo projetista. Tipos de Inspeção: Inspeção por variáveis; Inspeção por atributos. 3 Fundamentos da Inspeção Exemplos de Inspeção por Variáveis Exemplos de Inspeção por Atributos Medir o diâmetro de uma peça cilíndrica. Medir uma peça cilíndrica com um calibrador Passa/Não Passa para determinar se está dentro da tolerância. Medir a temperatura de uma torradeira elétrica para ver se está dentro da faixa especificada pela engenharia do projeto. Determinar a taxa de defeitos de uma amostra de peças de produção. Medir a resistência elétrica de um componente eletrônico. Contar o número de defeitos em um automóvel quando ele sai da montadora. Medir a densidade de um produto químico fluídico. Contar o número de imperfeições em uma seção de produção de tapeçaria. 4 Tipos de Inspeção Fundamentos da Inspeção Tipos de Inspeção • A vantagem da inspeção por variáveis é que mais informações são obtidas do procedimento de inspeção sobre a conformidade do item em relação às especificações de projeto; • A inspeção por atributos tem a vantagem de poder ser realizada mais rapidamente a um menor custo. 5 Procedimento de Inspeção • Um procedimento de inspeção típico realizado em um item individual, consiste das seguintes etapas: Apresentação; Exame; Decisão; Ação. 6 Procedimento de Inspeção • O procedimento de inspeção é tradicionalmente realizado por um trabalhador humano; • Entretanto, sistemas automatizados de inspeção estão sendo cada vez mais usados à medida que tecnologias de sensores e computadores são desenvolvidas e aprimoradas para esta finalidade; • Em um procedimento de inspeção ideal, todas as dimensões e atributos especificados para a peça ou produto seriam inspecionados. 7 Procedimento de Inspeção • Certas dimensões e especificações são mais importantes do que outras no que se refere à montagem ou função do produto, chamadas de características-chave (KCs – Key characteristics); • Os procedimentos de inspeção devem ser realizados de forma a priorizar as KCs. 8 Exatidão da Inspeção • Algumas vezes ocorrem erros no procedimento de inspeção durante as etapas de exame e decisão; • Os erros são classificados conforme a tabela abaixo: 9 Decisão Item concordante Item discordante Item aceito Boa decisão Erro tipo II – ‘Omissão’ Item rejeitado Erro tipo I – ‘Alarme falso’ Boa decisão Exatidão da Inspeção • Fatores que contribuem para erros na inspeção manual: Complexidade e dificuldade da tarefa de inspeção; Variações inerentes no procedimento de inspeção; Julgamento necessário pelo inspetor humano; Cansaço mental do inspetor humano; Imprecisões ou problemas nos instrumentos de medição utilizados na inspeção. • Fatores que contribuem para erros na inspeção automatizada: Complexidade e dificuldade da tarefa de inspeção; Resolução do sensor de inspeção; Falhas de equipamento; Falhas no software que controla o procedimento. 10 Inspeção versus Teste • O controle de qualidade utiliza o sistema de inspeção e teste para detectar se uma peça ou produto está dentro das especificações do projeto; • O teste refere-se a avaliação dos aspectos funcionais do produto. 11 Inspeção versus Teste • O teste de CQ consiste na observação do produto em funcionamento real, ou sob condições que poderiam ocorrer durante o funcionamento. • Os testes de CQ são prejudiciais ou até destrutivos para os itens em avaliação. 12 Inspeção versus Teste • Alguns métodos foram criados visando a não destruição dos itens durante o controle de qualidade: Ensaios não destrutivos (END); Testes não destrutivos (NDT); Avaliação não destrutiva (NDE). 13 Inspeção por Amostragem • Tradicionalmente realizada por meio do trabalho manual; • Muitas horas são gastas para medir todas as dimensões de uma peça; • Tipos de planos de amostragem: 1. Amostragem por variáveis; 2. Amostragem por atributos. 14 Inspeção por Amostragem 15 Inspeção por Amostragem • Sempre existe a possibilidade de que o lote seja rejeitado mesmo que a qualidade geral seja aceitável, assim como o contrário; • NQA – Nível aceitável de qualidade: é definido em função da taxa de defeitos, qo; • Outro nível de qualidade é definido, em função da proporção de defeitos, q1, onde q1 > qo, que o cliente e o fornecedor concordam ser aceitável; • O nível q1 é chamado de LTPD – Proporção de defeitos no lote (do inglês lot tolerance percent defective). 16 Inspeção por Amostragem 17 Norma ABNT NBR 5426 • Serve para a inspeção por amostragem através de atributos, para lotes de produtos. Foi montada em função de um NQA de aproximadamente 5%. • Terminologia: Inspeção por Amostragem Erros estatísticos na amostragem • Os erros estatísticos que podem ocorrer na amostragem de aceitação constam na tabela à seguir: 18 Decisão Lote aceitável Lote inaceitável Lote aceito Boa decisão Erro tipo II (β) Risco do consumidor Lote rejeitado Erro tipo I (α) Risco do produtor Boa decisão Inspeção por Amostragem Curva característica operacional • Fornece a probabilidade de um lote ser aceito como uma função das possíveis taxas de defeitos que possam existir; 19 Inspeção por Amostragem Curva característica operacional • Qualquer que seja a ação tomada após um lote ser rejeitado, ela será corretiva e com o intuito de melhorar a qualidade geral do lote saindo da operação de inspeção; • Um determinado plano de amostragem pode ser mostrado por sua curva de qualidade média resultante; 20 Inspeção por Amostragem • A curva QMR mostra a qualidade média dos lotes atravessando o plano de inspeção de amostragem como uma função da qualidade do lote de entrada; 21 Inspeção manual cem por cento • Em princípio, a única maneira de se atingir cem por cento de qualidade aceitável é pela inspeção cem por cento; • Curva CO de um plano de Inspeção cem por cento: 22 Inspeção manual cem por cento • Teoricamente, a inspeção cem por cento permite que apenas peças de boa qualidade passem pela inspeção; • No entanto, dois problemas surgem ao se realizar a inspeção manualmente: Custo envolvido; Exatidão da inspeção. 23 Inspeção Automatizada• Reduz o tempo de inspeção por peça; • Custo relativo (depende das máquinas e manutenção); • Não enfrenta fadiga mental; 24 Inspeção Automatizada • Alternativas de utilização: 1. Somente apresentação; 2. Exame e Decisão; 3. Apresentação, exame e decisão. 25 Inspeção Automatizada • Ajuste de Sensibilidade; 26 Inspeção Automatizada • Ações positivas: Controle de processo por realimentação; Triagem de peças. 27 Quando e onde inspecionar • Locais de inspeção: Na recepção do Fornecedor; Nos estágios de fabricação; Antes do envio ao cliente. 28 • O momento do procedimento de inspeção em relação ao processo de manufatura é uma importante consideração no controle de qualidade. Três situações podem ser observadas: 1. Inspeção off-line; 2. Inspeção Online em processo; 3. Inspeção Online pós-processo. Quando e onde inspecionar 29 Inspeção de produto versus monitoramento de processo • Vantagens: monitora as variáveis do processo, fazendo com que ações corretivas sejam tomadas quando o produto ainda está sendo processado; • O controle do processo afeta diretamente no controle do produto, logo se a qualidade do processo for controlada, a qualidade do produto também será. Essa hipótese é mais aplicável nas seguintes circunstâncias: O processo é bem conduzido; A capabilidade do processo é boa; Foram criados modelos matemáticos provindos do estudo da relação entre as variáveis do processo e as características de qualidade do produto. 30 Inspeção de produto versus monitoramento de processo • O método de monitoramento de processo é mais comum em indústria química e petrolífera de processo contínuo, pois é difícil medir diretamente as características de qualidade do produto em questão. • Variáveis na fabricação de produtos discretos não são triviais de medir e modelos matemáticos que as relacionam com a qualidade do produto não são fáceis de se obter. 31 Variáveis de produção típicas nas indústrias de processo Variáveis de processo na indústria de produção de peças Pressão, temperatura, vazão, nível, etc. Desgaste de ferramenta, deformações de componentes de máquinas de produção, vibrações de usinagem, etc. Inspeção distribuída • Estações de inspeção são localizadas ao longo do fluxo de trabalho, em uma fábrica; Abordagem mais econômica: inspeções colocadas estrategicamente em pontos críticos na sequência de fabricação. • Objetivos: evitar custos desnecessários; • Função: identificar as peças ou produtos defeituosos logo depois de terem sido fabricados; • Exemplos: em montagens, brasagem de componentes eletrônicos em uma placa. 32 Inspeção final • Inspeção minuciosa no produto imediatamente antes do envio ao cliente; • Se realizada de modo eficaz, oferece maior proteção a má qualidade; • Aplicação exclusiva do método é potencialmente muito cara, por duas razões: O custo desperdiçado das unidades defeituosas produzidas nas etapas iniciais de processamento sendo processadas em operações subsequentes; O custo da operação em si. 33 Inspeção distribuída versus inspeção final • Fabricantes preocupados com a qualidade combinam as duas estratégias; • Inspeção distribuída: utilizada nas operações com altas taxas de defeitos, evitando o processamento de peças defeituosas; • Inspeção final: realizada nas unidades prontas para garantir que apenas o produto de mais alta qualidade seja entregue ao cliente. 34 Referências [1] GROOVER, Mikell P. ; “Automação Industrial e Sistemas de Manufatura”, 3ª edição, 2011. [2] www.anvisa.gov.br/divulga/cursos/041103_aula2.ppt [3] http://www.inspection-for-industry.com/industrial-quality-control.html [3] http://www.youtube.com/watch?v=9q0Z6z-WDKY [4] http://www.youtube.com/watch?v=YMD4CaTJXYE [5] http://www.youtube.com/watch?v=vLxsNoLYrRQ [6] http://www.youtube.com/watch?v=N4wgm2ZdHOA 35 Obrigado pela atenção!! 36
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