aula2 metrologia

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MODULO – C FASE 1 – G.P.I.
(Gestão da Produção Industrial)
Matéria: Metrologia (91555).
(uta medição e qualidade – C 2016 – Fase 1)
Resumo aula teórica 2:
Tema 1 – Grau de conformidade.
A qualidade, no contexto do Instituto Nacional de 
Metrologia, Qualidade e Tecnologia – INMETRO, compreende o 
grau de conformidade de um produto, processo, serviço ou ainda 
um profissional a requisitos mínimos estabelecidos em normas ou 
regulamentos técnicos, ao menor custo possível para a sociedade.
Ainda, segundo o INMETRO, a avaliação da conformidade é 
um processo sistematizado, acompanhado e avaliado, de forma a 
propiciar adequado grau de confiança de que um produto, processo
ou serviço, ou ainda um profissional, atende a requisitos 
preestabelecidos em normas e regulamento.
Esta atividade começou no Brasil, de forma estruturada, na 
década de 80.
A Avaliação da Conformidade busca atingir dois objetivos 
fundamentais:
Em primeiro lugar, deve atender preocupações sociais, 
estabelecendo com o consumidor uma relação de confiança de que
o produto, processo ou serviço está em conformidade com 
requisitos especificados.
 Por outro lado, não pode tornar-se um ônus para a produção, isto é, 
não deve envolver recursos maiores do que aqueles que a sociedade 
está disposta a investir.
Para entendermos o significado da expressão “grau de 
conformidade”, vamos conceituar resumidamente três 
elementos importantes:
Qualidade: é o grau com que características inerentes atende aos 
requisitos;
Requisito: necessidade ou expectativa que é expressa geralmente
de forma implícita ou obrigatória. Condição ou capacidade que 
deve ser atendida por um sistema, produto ou serviço para 
satisfazer necessidades, desejos e expectativas quantificados e 
documentados pelo patrocinador do projeto, pelo cliente e outras 
partes interessadas.
Grau: categoria ou classificação utilizada para diferenciar itens que
possuam a mesma utilidade funcional (por exemplo, uma chave 
fixa ou de boca) mas que não têm os mesmos requisitos de 
qualidade (diferentes graus de bitolas de parafusos e diferentes 
graus de força de aperto). Neste contexto, grau é aquilo que faz um
produto ser considerado de “primeira linha” ou “ alto padrão”: são 
diferenciações de características técnicas entre produtos com 
utilização similar.
Para se obter um resultado confiável da avaliação da 
conformidade é necessário a realização de ensaios. Estes, por sua 
vez, precisam ser confiáveis para atender de forma clara e precisa 
as necessidades do consumidor. E aí é que entra a metrologia
O objetivo é se chegar ao grau de conformidade entre 
produtos reais e sua especificação de projeto. Como exemplo, 
numa produção seriada, uma das medidas mais importantes 
para avaliação da conformidade e da capacidade de um 
processo é o desvio-padrão do processo.
Tema 2: Desvio padrão do processo.
O termo desvio padrão, em estatística, significa uma 
estimativa de variação ou dispersão existente em um conjunto de 
elementos em relação a sua média.
Como exemplo, extraído do livro “Sistemas de Medição e 
Metrologia”, de José Carlos de Toledo, temos que o valor numérico 
do desvio-padrão observado para uma determinada característica 
de qualidade de peças manufaturadas (diâmetro de um eixo 
mecânico) consiste na composição entre: o desvio real da peça 
(produto), associado ás diferenças reais entre os diâmetros desta 
quantidade de peças;
O desvio devido a erros inerentes ao sistema de medição é 
utilizado para obtenção dos valores das medidas das peças reais. 
Simplificando, o desvio em razão do sistema de medição está 
relacionado à repetitividade, isto é, à variabilidade inerente aos 
equipamentos ou instrumentos de medição (um paquímetro, por 
exemplo), e à reprodutibilidade, que é a variabilidade inerente às 
pessoas que realizam a medição.
Antes de mostrar um exemplo prático com um número 
maior de amostras, vamos rever resumidamente um cálculo de
desvio-padrão (da amostra) conforme abaixo:
Valores das amostras: 10, 20, 12, 17 e 16.
1º passo: calcular a média simples: (∑ xi) / n = 75 / 5 => 15
Onde:
Xi = valor da amostra;
N = tamanho da amostra
2º passo: calcular a variância (S²) através da fórmula:
S² = ∑ (xi – ẋ)² / (n – 1) (ver tabela abaixo para melhor entendimento)
Portanto variância: S² = 64 / (5 – 1) => 16
3º passo: Calcular o desvio-padrão conforme abaixo:
S = Ѵs² = Ѵ16 => 4
Pode-se eventualmente calcular o desvio-padrão em uma única 
fórmula, conforme veremos no exemplo seguinte.
Suponhamos que há uma amostra de 30 peças usinadas por uma 
determinada máquina. Uma característica importante dessa peça é o 
seu diâmetro externo. Os diâmetros das 30 peças foram medidos em 
milímetros conforme dados abaixo:
 
Valores dos diâmetros das peças.
Seguindo a sequência baseado no exemplo anterior, temos:
1.Média das amostras (∑ xi) / n = 10,003
2.Desvio Padrão (fórmula condensada): S = √∑(x−x)2(n−1)∑(x−x)2(n−1)
Portanto o valor do desvio-padrão (da amostra) das 30 peças 
corresponde a 0,017646, isto é, a estimativa de variação em milímetros 
para cima e para baixo da média.
Deste valor total do desvio-padrão:
1.Uma parcela (por exemplo 65%) pode ser proveniente da variação 
real das peças, que é inerente ao processo de fabricação;
2.A outra parcela (os 35% restantes) pode ser proveniente do sistema 
de medição, que neste caso estaria envolvendo:
O instrumento de medição (neste caso o paquímetro);
Os operadores de inspeção;
O método utilizado para inspeção.
Vale destacar que, ao se reduzir a variabilidade dos sistemas de 
medição (neste caso exemplo, os 35%) ao menor valor possível, 
estaremos efetivamente controlando a variabilidade do processo, 
que é um dos objetivos principais de uma empresa de manufatura.
 Para finalizar este tópico, é de suma importância a precisão na 
aquisição de dados para análise de um processo. Neste aspecto, 
duas condições podem acarretar consequências danosas para uma
empresa: 
O sistema de medição acusa erros no processo que não são do 
processo, mas do próprio sistema. Neste caso peças consideradas 
boas são refugadas e ou retrabalhas e informações erradas são 
enviadas para correção do processo.
O sistema de medição não acusa a não conformidade de um produto 
que por sua vez pode chegar ao cliente final, ocasionando desgastes, 
custos de reposição e até um possível “idealmente” recall”.
Portanto, um sistema de medição é considerado de melhor 
qualidade em relação a outro quando a medida de tendência 
central (média) do primeiro estiver mais próxima do padrão de 
referência que o segundo, e a dispersão (o desvio-padrão) for 
inferior.
Tema 3: Confiabilidade e qualidade de um sistema de medição.
Os sistemas de medição devem ser melhorados 
continuamente, para que se possa minimizar de maneira eficaz os 
erros provenientes do próprio sistema, que é composto de 
variáveis como as pessoas, os instrumentos de medição, os 
dispositivos, os métodos e as condições do ambiente de medição.
Portanto, muitas decisões sobre a qualidade de produtos e 
processos dependem fundamentalmente de informações 
provenientes de inspeções e ensaios.
A liberação (aprovação ou rejeição) de um lote de produtos 
depende diretamente das informações do sistema de medição.
 
Tema 4: Crescimento da metrologia no Brasil e no mundo.
Conforme o INMETRO (2013b), a importância da metrologia 
no Brasil e no mundo cresceu significativamente nos últimos anos, 
principalmente devido aos seguintes fatores:
Alta complexidade;
Inovação;
Direitos;
Globalização;
Meio ambiente.
Ainda conforme o INMETRO (2013b), esta crescente 
importância da metrologia gerou demandas em novas áreas de 
desenvolvimento, tais como a metrologia química, a metrologia de 
materiais, a metrologia de telecomunicações e a metrologia no 
campo da saúde.