Seminário Interdisciplinar Metrologia

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A importância da metrologia para reduzir a quebra na enchedora de garrafas
André Luis dos Santos
Diogo Paiva Cartaxo
	
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo reduzir o número de paradas inesperadas para manutenção corretiva e aumentar a eficiência da enchedora de garrafas. Mostrando a importância da metrologia para garantir qualidade e produtividade da linha de produção. Com a análise dos dados obtidos do sistema ERP da empresa, foi possível desenvolver um plano de ação para sanar o problema de parada por manutenção corretiva, onde ocorria a quebra frequente dos parafusos de fixação do conjunto na enchedora de garrafa. Após a implementação do check-list de medição dos parafusos de fixação, foi observado uma redução significativa por quebra do equipamento em estudo e aumento na eficiência da linha de produção.
 
Corrrrr 
Metrologia, Paquímetro, Sistema de medição.
Palavras-chave: 
1. INTRODUÇÃO
A metrologia está presente em muitos momentos do nosso dia, porém, muitas vezes, não nos atentamos para sua importância. Tente imaginar como seria um dia em que não houvesse confiança nas medições ao nosso redor; certamente um caos. Ficaríamos impossibilitados de cronometrar o tempo necessário para chegar ao trabalho, sujeitos a sermos autuados por multas de trânsito, uma vez que não saberíamos se a velocidade do nosso automóvel estaria compatível com a da via. Além de ser muito útil em nossa rotina, no estudo da engenharia, a metrologia
também se faz presente e extremamente necessária, pois possibilita ao aluno adquirir a capacidade de usar adequadamente instrumentos de medidas e aplicar métodos de medição apropriados às atividades práticas relacionadas ao aprendizado, além de aguçar o senso crítico para interpretar os resultados adquiridos.
A metrologia possui também aplicação de grande importância na área científica, onde é necessária a realização de experimentos em condições bastante específicas de forma a reproduzir o fenômeno desejado, assim como na medição dos resultados a serem obtidos no mesmo experimento.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os paquímetros são instrumentos utilizados com a finalidade de realizar medições lineares e precisas. No estudo da metrologia, conhecer esse instrumento é de suma importância, uma vez que ele permite realizar a medição de diversos objetos, repetidas vezes. O paquímetro, algumas vezes também conhecido como calibre, é um instrumento de medida graduado muito utilizado para medir dimensões lineares em oficinas e laboratórios. 
O micrômetro é um instrumento de medida linear. Quando a precisão do paquímetro não é suficiente, utiliza-se o micrômetro na realização das medidas. O uso do micrômetro é amplamente explorado na indústria metal mecânica de modo geral, muito em virtude da garantia de exatidão de 0,01mm. Por intermédio da leitura direta, é possível medir com exatidão, dimensões com aproximação de 0,001mm, o que equivale a um micron, por isso o nome de micrômetro. 
O goniômetro é um dos principais instrumentos utilizado que permite verificar e medir ângulos. Esse instrumento é constituído, basicamente, por um disco graduado, duas réguas e um nônio. Por vezes, o goniômetro também pode ser denominado de suta universal ou transferidor universal. 
Os manômetros são os instrumentos utilizados para medir a pressão através da força aplicada por um fluido (líquido ou gás) em uma superfície. Eles podem ser divididos em dois grupos os manômetros do tipo elástico que utilizam a deformação de um elemento elástico como meio de medir a pressão e, os do tipo líquidos que são caracterizados por utilizarem um líquido como meio para medir a pressão.	
Os termômetros são equipamentos utilizados para medir a variação de temperatura de um determinado corpo, ambiente ou fluido. Geralmente, os termômetros mais comuns são constituídos por um tubo selado contendo um líquido que se expande ou contrai em virtude da mudança de temperatura.
Como disse William Edwards Deming “não se gerencia o que não se mede, não se mede o que não se define, não se define o que não se entende, não há sucesso no que não se gerencia” (LUCINDA, 2010, p. 62).
	Controle de qualidade envolve um conjunto de operações de medição
com função de assegurar que os produtos fabricados por uma empresa atendam plenamente às especificações técnicas para serem introduzidos no mercado, sendo um requisito fundamental para a sobrevivência de qualquer empresa” (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008, p.279).
Segundo Toledo (2014), as informações sobre os produtos vêm de ensaios e inspeções, e para que o resultado seja confiável, é necessária uma análise de adequação entre o mensurando e o sistema de medição, ou seja, não vamos medir o comprimento de uma parede usando um paquímetro, a escolha dos instrumentos corretos já diminui uma parcela das incertezas de medição. Somente com medição e inspeção é possível fabricar peças que se encaixem.
Segundo Fonseca (2008, p. 3), “os estudos de Análise do Sistema de Medição são importantes para a garantia da consistência nos processos produtivos, no sentido de avaliar a influência dos erros de medição na qualidade das decisões tomadas a partir dos dados coletados”.
Segundo Konrath (2008, p. 15), “o aperfeiçoamento dinâmico da qualidade torna-se um instrumento para o aumento da produtividade e redução de custos”.
A busca de elevação da qualidade de conformação, evidentemente, também exige esforços tecnológicos voltados para aperfeiçoamentos do processo e dos materiais, de maneira que se obtenham melhorias na conformação e redução nos índices de perdas (TOLEDO, 1990, p. 44).
A Metrologia viabiliza um subsídio ideal à competitividade, além do crescimento da consciência da cidadania, o que aumenta a demanda por serviços de qualidade relacionados com a saúde, a segurança e o meio ambiente (FERNANDES; COSTA; SILVA, 2009, p. 2). 
Os sistemas de controles metrológicos acrescentam benefícios aos sistemas produtivos, reduzem os custos com trabalho e retrabalho. Influenciam diretamente na qualidade dos produtos e serviços, além de agregar credibilidade para as empresas que os adotam. Nesses sistemas, especificamente, a aplicação da calibração e a avaliação da incerteza conferem qualidade metrológica a instrumentos e padrões do processo de produção (FERNANDES; COSTA; SILVA, 2009, p. 3). 
3. MATERIAIS E MÉTODOS
	 
Figura 1 Figura 2 Figura 3
Foram utilizados na medição um paquímetro de resolução 0,02 mm. Efetuadas as medidas dos parafusos conforme figuras 1, 2 e 3 acima, os avaliadores A e B trocaram entre si os mesmos parafusos para confrontar os resultados obtidos na medição conforme tabela 1. Posteriormente foi calculado a média e a amplitude de todos os parafusos conforme na tabela 1 abaixo.
TABELA 1 – COLETA DE DADOS PARA ESTUDO DO R&R
Ciclo de medição
Avaliador A
Avaliador B
Peça 1
Peça 2
Peça 3
Peça 4
Peça 1
Peça 2
Peça 3
Peça 4
1
20,12
14,10
18,40
12,44
20,10
14,00
18,42
12,42
2
20,10
14,12
18,40
12,44
20,10
14,20
18,40
12,44
3
20,12
14,10
18,42
12,40
20,12
14,00
18,42
12,44
R
0,02
0,02
0,02
0,04
0,02
0,20
0,02
0,02
𝑋̅
20,11
14,11
18,41
12,43
20,11
14,07
18,41
12,43
TABELA 2 – RESULTADOS DO ESTUDO R&R
Descrição
Valor
Média da amplitude ( 𝑅)̅̅̅
0,18
Número de amostras (n)
8
Número de repetições de uma medição de uma mesma peça (m)
3
Constante d2 para repetitividade
1,23
Desvio padrão do erro de repetitividade (Se)
0,753
Média global de cada avaliador
16,265
Constante d2 para reprodutibilidade
1,23
Desvio padrão da diferença das medições entre os operadores (So)
0,106
So corrigido
0,029
Variação entre os avaliadores (VA)
0,04
Variação do equipamento (VE)
0,011
Repetibilidade e reprodutibilidade (R&R)
0,041
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos após as medições realizadas nas peças são mostrados na tabela 1 acima conforme coleta de dados paraestudo de repetibilidade e reprodutibilidade é impossível eliminar completamente o erro de medição. Já na tabela 2 encontra-se os resultados do estudo realizado onde a repetitividade e reprodutibilidade 0,041mm deve ser interpretada de modo que existem 95% de probabilidade de ser um erro aleatório e estar dentro de uma faixa simétrica. A tabela 3 temos o resultado antes e após a aplicação do check list de medição dos parafusos da enchedora no final do turno, onde temos uma redução no tempo médio de falhas no equipamento e uma redução no tempo média entre falhas do equipamento.
Tabela 3 Comparação MTBF/MTTR geral enchedora 
3 meses antes
MTBF
3,1
Dias
MTTR
49
Minutos
3 meses depois
MTBF
5,4
Dias
MTTR
29
Minutos
Fonte: Elaborado pelo autor (2020)
	
5. CONCLUSÃO
O objetivo principal deste trabalho foi analisar a principal falha da enchedora de garrafas que são os incidentes de quebra dos parafusos centrais da enchedora, para tentar reduzir o número de paradas não programadas para manutenções e aumentar a eficiência da linha. Foi implementado como boas práticas a medição diária desses parafusos ao final do turno de produção verificando o desgaste e uma possível substituição antes da quebra, ocasionando uma parada na linha de produção. Foram importantes para a tomada de decisão de qual estratégia a empresa deveria seguir para reduzir o número de quebras. Através da metrologia foi possível compreender melhor o comportamento do equipamento, a quebra dos parafusos eram o modo de falha mais crítico no equipamento, e o que mais estava afetando a eficiência do processo.
	Após, realizar-se as medições conclui-se que, os parafusos desgastam devido a vibração da máquina, os maiores desvios na medição, muito provável em função de erros da parte dos operadores já que o método utilizado foi padrão. No caso das medições realizadas na peça 2 onde foi a maior diferença na medição, constatou-se uma grande alternância no valor, conclusão: a peça foi medida em pontos diferentes e as imperfeições acarretam estas variações de valores. Outros pontos que também pode ter contribuído para são o erro de paralaxe e luminosidade no local visto que propicia um erro na leitura de medição. Foi sugerido como melhoria modificar a iluminação da sala onde encontra-se a enchedora e a aquisição de um paquímetro novo somente para realizar essas medições diária dos parafusos e consequentemente maior precisão nas medições realizadas. 		
Os indicadores de MTBF e MTTR foram relevantes, pois permitiram mostrar um cenário antes da implementação e outro depois, e como os mesmos estavam diretamente relacionados com a eficiência do processo, a qual atingiu a meta após a implementação do check list de medição dos parafusos da enchedora. Dessa forma, conclui-se que a metrologia tem um papel fundamental na indústria para o desenvolvimento e alcançar as metas da companhia, pois são ferramentas de apoio à decisão, de forma que indicam onde está o problema e como o mesmo deve ser tratado. Com a melhora nos indicadores de MTBF e MTTR gerais da fábrica, o custo com manutenções não programadas diminui substancialmente e em consequência disso a eficiência geral da fábrica aumenta.
REFERÊNCIAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6023. Informação e documentação – Referências – Elaboração. Rio de Janeiro, 2002.
SOAR, Marcelo Henrique. Metrologia e confiabilidade de equipamentos, máquinas e produtos. Indaial: Uniasselvi,2019.
CRUZ, Bruna Madeira Araújo da; CRUZ, Renato da. Práticas de metrologia. Indaial: Uniasselvi, 2019.
HAERTEL, Maryah Elisa Morastoni. Análise dos sistemas de medição. Indaial: Uniasselvi, 2018.
NETTO, Alfredo Pieritz. Controle estatístico do processo. Indaial: Uniasselvi, 2017.
SOUZA, Felipe Pires de. Engenharia da Qualidade. Indaial: Uniasselvi, 2010.
BRANDT, Débora Cristina. Métodos Quantitativos. Indaial: Uniasselvi, 2014.
MILNITZ, Diego. Tempos e métodos aplicados à produção. Indaial: Uniasselvi, 2018.
1 André Luis dos Santos
2 Diogo Paiva Cartaxo
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI - Curso (FLX-1714) – Prática do Módulo V – 17/07/20