Projeto Integrador VI (7)metodologia

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A análise do sistema de medição (MSA) como ferramenta no controle de processos de peças dobradas, soldadas e usinadas.
Ralf Schwarzwalder RGM: 279924 e Eliezer Medeiros RGM: 283558
Resumo — As empresas necessitam demonstrar que os sistemas de medição utilizados no controle de processos e de produtos são adequados, seja para atender aos requisitos normativos como para garantir a sua qualidade de produção. Neste trabalho é abordada a análise de um sistema de medição a ser implantado na fabricação de uma determinada peça, denominada quadro do flange, esta peça serve como apoio da porta de um equipamento de esterilização hospitalar – Autoclave. O sistema de medição deve ser validado utilizando o método MSA. São apresentados os estudos que contemplam o MSA, bem como conceitos a fim de possibilitar o entendimento do trabalho. Também é abordada a sistemática de produção do quadro do flange. Os dados são analisados e julgados aceitáveis ou não de acordo com as diretrizes expostas no trabalho, juntamente a isso, propostas de melhorias são elaboradas e uma análise das mesmas é feita a fim de verificar tal propósito. Finalmente, uma avaliação geral do sistema de medição analisado é feita, e são sugeridos futuros estudos com o intuito de aperfeiçoa-lo. Além do MSA, será abordado outros tipos de controle de processos, o CEP, FMEA e o MASP 8D.
Palavras-chave: Sistema de medição, Repetitividade, Reprodutividade e controle de processos.
1. INTRODUÇÃO
No cenário atual, em função do crescimento do mercado competitivo e o aumento das exigências dos consumidores, as organizações buscam cada vez mais a melhoria contínua e a qualidade em seus processos produtivos [1]. Vale ressaltar que qualidade é fundamental para o crescimento das empresas e também é um requisito básico exigido pelo consumidor final em qualquer processo [2].
Portanto, para uma empresa permanecer no mercado, atender as exigências dos clientes e produzir produtos de qualidade, ela deve buscar sistemas e metodologias que visam à adequação e melhoria de todo e qualquer processo. Dessa forma, pode-se dizer que a qualidade está diretamente ligada ao processo de medição, pois esse permite verificar, medir e avaliar se o produto está em conformidade com as especificações. Assim, o processo de medição é o responsável por comprovar que a grandeza medida está conforme os requisitos solicitados pelo cliente, por meio do uso de métodos ou instrumentos de medição [3].
O processo de medição envolve instrumentos de medição, padrões, operações, métodos, pessoal e ambiente, os quais são utilizados para obter as medições.
O quadro do flange é fabricado nos setores de caldeiraria, soldagem e usinagem, no setor de caldeiraria, as barras são cortadas e dobradas, após essa etapa, as peças são enviadas para setor de soldagem, onde é efetuado a solda do conjunto. Após a soldagem o quadro é enviado para o setor de usinagem onde é relizado os furos, roscas e o canal. O grande problema desta peça está no processo de soldagem, pois o material do quadro é o inox AISI 304, material duro e que, quando passa pelo proceso de soldagem tende a sofrer grande empenamento.
Antes de ser enviado para a usinagem os quadros tem que passar por uma inspeção, pois se não houver esse controle o quadro poderá seguir para a outra estapa fora do dimensional, fazendo com que ela seja refugada após o processo de usinagem.
O MSA é utilizado para que se tenha um melhor controle do sistema de medição, ou seja ele serve para verificar se as peças estão com problemas no dimensional ou se o sistema de medição não é eficaz.
O objetivo geral deste trabalho é avaliar a qualidade dos sistemas de medição dos setores de caldeiraria, soldagem e usinagem de uma empresa fabricante de autoclaves. Com os objetivos específicos, busca-se identificar uma metodologia para a aplicação do MSA e propor melhorias no setor de estudo. Para melhor controle de processo, existem outras ferramentas que nos ajudam a controlar os processos, O CEP, o FMEA e o MASP 8D.
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Método MSA
O método MSA – Análise dos Sistemas de Medição tem forte aplicação na indústria de transformação, principalmente no segmento automotivo. O objetivo deste método é avaliar as propriedades estatísticas relacionadas às medidas de posição e variação do sistema de medição. O estudo de MSA pode ser dividido em duas categorias: localização e dispersão, sendo
que a primeira se refere à tendência, estabilidade e linearidade, enquanto que a segunda é referente à repetibilidade e reprodutibilidade, esses dois últimos geralmente são realizados
conjuntamente, resultando no R&R. Segue a seguir o detalhamento dos estudos citados [4].
A repetitividade representa a variação do sistema de medição em um conjunto de condições, as quais compreendem o mesmo procedimento de medição ou ensaio, os mesmos avaliadores, o mesmo equipamento de medição, as mesmas condições de operação e o mesmo local, assim como medições repetidas no mesmo objeto ou em objetos similares durante um curto período de tempo. A reprodutibilidade reflete a variação do sistema de medição num conjunto de condições, as quais compreendem diferentes locais, diferentes operadores, diferentes equipamentos de medição e medições repetidas no mesmo objeto ou em objetos similares.
Os procedimentos para aplicação do método do MSA, estão descritos no Manual desenvolvido pela AIAG [5]
2.2. CEP
O Controle estatístico do processo - CEP é uma ferramenta que tem por finalidade desenvolver e aplicar métodos estatísticos como parte da estratégia para prevenção de defeitos, melhoria da qualidade de produtos e serviços e redução de custos.
Pode ser definido como um método preventivo de se comparar continuamente os resultados de um processo com um padrão, identificando, a partir de dados estatísticos, as tendências para variações significativas, eliminando ou controlando estas variações com o objetivo de reduzi-las cada vez mais [6].
2.3. FMEA
A análise FMEA (Failure Modes, Effects Analysis), traduzida como Análise dos modos de falha e seus efeitos, tem como objetivo identificar potenciais modos de falha de um produto ou processo de forma a avaliar o risco associado a estes modos de falhas, para que sejam classificados em termos de importância e então receber ações corretivas com o intuito de diminuir a incidência de falhas. É um método importante que pode ser utilizado em diferentes áreas de uma organização como: projetos de produtos, análise de processos, área industrial e/ou administrativa, manutenção de ativos e confiabilidade com o intuito de trazer importantes benefícios para o negócio.
A aplicação do FMEA impacta diretamente no retorno financeiro da empresa que é decorrente da minimização e eliminação de falhas potenciais nos processos produtivos. Os resultados podem abranger todas as áreas industriais aumentando a confiabilidade do serviço prestado e proporcionando mais segurança e maior satisfação do usuário dos serviços [7].
2.3.1. Tipos de FMEA
Existem vários tipos de FMEA’s utilizados no mundo todo. Dentre eles, alguns podem ser mais utilizados do que outros diferindo em alguns aspectos como forma de classificar os riscos e nomes dados aos elementos. Entretanto, todos possuem o mesmo objetivo: identificar falhas que podem causar danos em potencial ou prejuízo para o usuário do produto ou serviço oferecido. Os tipos mais comuns de fmea são os de produto e o de processo, mas existem outros a citar:
· FMEA de Produto: Nele são analisadas falhas que poderão acontecer nas especificações do produto focando em componentes e subsistemas. Este tipo também pode ser chamada fmea de projeto;
· FMEA de Processos: Tem como objetivo analisar a falhas no planejamento e execução do processo e consequentemente melhorá-lo;
· FMEA de Sistema: Foca nas funções globais de sistemas;
· FMEA de Serviço: Foca em processos de manufatura e montagem;
· FMEA de Software: Foca em funções de software.
É comum algumas empresas exigirem documentação FMEA para os fornecedoressubmeterem seus produtos à compra. Por isso a documentação da análise FMEA deve ser o mais detalhada possível. Este detalhamento também contribui para que futuras revisões sejam efetuadas com qualidade. As análises FMEA’s podem precisar de dados históricos e informações importantes como: de que forma ocorreram as falhas? Como outros elementos similares falharam? E se ocorreu mudanças nas falhas após melhorias nos processos. Isto é fundamental para garantir a qualidade das análises em um processo de melhoria continua [8].
2.4. MASP 8D
Na busca pela competitividade, pode-se destacar a gestão da qualidade como um fator decisivo na sobrevivência das organizações. Em sua forma original, a qualidade era voltada para a inspeção; hoje, as atividades relacionadas com a qualidade se ampliaram e são consideradas essenciais para o sucesso estratégico. Atualmente a qualidade está associada à percepção de excelência nos serviços, por isso é necessário uma gestão com base em fatos e dados que possam analisar e solucionar os problemas existentes. A verdadeira função do controle da qualidade é analisar, pesquisar e prevenir a ocorrência de problemas e defeitos. Dentro do universo da gestão da qualidade, uma das metodologias utilizadas para auxiliar os gestores na identificação dos problemas é o Método de Análise e Solução de Problemas - MASP. O mesmo tem como foco à identificação dos problemas e conseqüentemente elaboração de ações corretivas e preventivas de forma a eliminar ou minimizar os problemas detectados [9].
3. METODOLOGIA
Esta pesquisa visa analisar os problemas de fabricação de peças que compõe um vaso de pressão, essa peça se chama flange do quadro, os problemas relacionados a ela são evidenciados nos processos de dobra e soldagem, os problemas evidenciados nestes processos podem interferir na montagem final do equipamento, pois é neste peça que será realizada a montagem das portas. Os problemas foram evidenciados através de relatórios dimensionais e gráficos de controle, oriundos do CEP.
3.1. Coleta de dados e estudo de MSA
Após a realização dos relatórios dimensionais de vários lotes, pelo controle de qualidade, foram abertos muitos relatórios de não conformidade – RNC’s, em um periodo de 12 meses. Notou-se que estavam apresentando algum tipo de problema, conforme o gráfico abaixo, o problema mais evidenciado foi de raio fora do especificado.
Figura 1: Levantamento de RNC’s.
Após este levantemento foi formada uma equipe para a realização de um projeto MASP/8D, para tentar solucionar estes problemas ou mitigar o máximo o possível.
O primeiro passo desta equipe foi a realização de estudo de MSA, neste estudo foi avaliado a capabilidade do processo, para verificar qual o tipo de problema que possa está ocorrendo com estas peças. Este estudo verifica se as peças estão com problemas ou se o processo de medição está com erros. Neste estudo foram analisadas 3 cotas da flange do quadro, foram verificados 17 peças, onde foram classificadas como cota 1, cota 2 e cota 3. Abaixo mostraremos o estudo de capabilidade do processo das 3 cotas.
Cota 1, medida nominal 451,0mm, tolerância +1,0 / -2,0mm.
Figura 2: Capabilidade do processo cota 1.
Cota 2, medida nominal 451,0mm, tolerância ±1,0mm.
Figura 3: Capabilidade do processo cota 2.
Cota 3, medida nominal 63,5mm, tolerância ±2,0mm.
Figura 4: Capabilidade do processo cota 3.
3.2. Estudo de Cp e Cpk
Cp e Cpk – são índices de capacidade de um processo. A capacidade de um processo pode ser definida como sendo a capacidade inerente de um processo para a produção de peças idênticas, por um longo período de tempo sob um determinado conjunto de condições. Abaixo será mostrado como é realizada a avaliação do índice de Cp e Cpk:
· Processo incapaz: Cp < 1;
· Processo aceitável: 1