Sistema RPS Definição e Aplicações

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Sistema RPS
Definição e Aplicações
Apresentação
Sistema RPS 
Definição e Aplicações
Referenz Punkt-Systematik
Sist. Global
Sist. Local
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1.0 - Sistema de Coordenadas do Veículo
• O conceito da Sistemática de Pontos de Referência está 
baseado na definição de um sistema de coordenadas na 
peça. 
• Uma convenção determina que um automóvel terá suas 
dimensões caracterizadas a partir de um sistema de coordenadas 
global, cuja origem está no centro do eixo dianteiro do veículo. 
• A partir deste sistema de coordenadas são traçadas linhas 
paralelas a cada um dos eixos coordenados (equidistantes de 
aproximadamente 100 mm), constituindo uma Rede. Estas linhas 
de rede facilitam a definição da posição de qualquer ponto do 
carro, além de servirem de referência para linhas de cota.
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Sist. Global
Sist. Local
1.1 - Sistema de Coordenadas Global e Sistema de Coordenadas 
Local no Veículo
• Todos os sistemas de coordenadas 
locais, definidos numa determinada 
peça, mantém relação direta com o 
sistema de coordenadas global 
(sistema de coordenadas do carro).
• A origem de sistema locais é 
determinada a partir de um ponto 
fixo bem definido (ponto RPS 
como será visto adiante).
• Os sistemas de coordenas 
locais são obtidos a partir de 
uma translação e/ou rotação do 
sistema global
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2.0 - Noções de RPS e Funktionsmasse
• Existe , sobre a indústria automobilística, uma exigência cada vez 
maior do cliente por qualidade e baixo preço, além da concorrência, 
que procura satisfazer as necessidades do cliente com produtos cada 
vez melhores.
• Assim, tudo o que é importante ao cliente deve ser considerado 
durante o desenvolvimento e fabricação do produto.
O Cliente deseja:
• Realização das funções
• Garantia de montagem nos ajustes
• Confiabilidade
• Segurança
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2.1 - Porquê do Sistema RPS ?
• Exigência maior do cliente por qualidade e baixo preço !!!!!
• Para se baixar custos, um dos principais pontos é
reduzir o retrabalho !!!!!
As causas do retrabalho são:
- baixa qualidade dimensional das partes (peças unitárias e grupos soldados);
- dificuldade de posicionamento/fixação das peças durante o processo de 
fabricação e medição;
- a composição (adição) de tolerâncias durante as diversas etapas do 
processo, causada principalmente pela mudança de referência durante os 
processos de fabricação e medição
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2.1 - Porquê do Sistema RPS ?
• Por sua vez, as principais causas que levam a desvios 
dimensionais são :
• Incorreta definição dos pontos de fixação
• Mudanças de referências durante a fabricação e medição
• Falta de diretrizes (padrões) para posicionamento dos pontos 
de fixação
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Eu acho melhor
fixar pelo furo !!! Eu prefiro fixar
pelo canto !!!
Ei, o desenho não
indica nada sobre a
fixação !!!
2.1 - Porquê do Sistema RPS ?
O Problema da falta de diretrizes para definição 
dos pontos de fixação (Fabricação e medição)
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2.2 - O que é Sistema RPS ?
• Os pontos RPS são a base para unificar a fixação das 
peças durante a fabricação e a medição.
• Fornecem um resultado inequívoco sobre as 
características dimensionais da peça durante todas as 
etapas da fabricação.
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2.3 - A Questão da Mudança da Referência
Uma das principais causas da introdução de tolerâncias (erros) 
no processo é a mudança de referência durante a fabricação e 
medição.
Considere a tarefa de executar os furos 
B e C, de forma que os pinos sirvam 
nos furos. Um outro furo D ainda é 
necessário. numa etapa seguinte, a 
chapa será fixada a partir do furo já 
existente em A.
Exemplo:
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2.3 - A Questão da Mudança da Referência
Passo 1:
A peça é fixada a partir do 
furo A e os furos B e D são 
executados.
As tolerâncias atingidas são:
AB =  0,1 mm
AD= 0,1 mm
Passo 2:
A peça é fixada a partir 
do furo D (mudança de 
referência) e o furo C é 
executado.
As tolerâncias 
alcançadas são:
AB =  0,1 mm
AD=  0,1 mm
DC=  0,1 mm
-----------------------
BC =  0,3 mm
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2.3 - A Questão da Mudança da Referência
 A mesma peça pode ser fabricada, sem mudança de referência, 
através do seguinte procedimento:
Passo 1:
A peça é fixada a partir do
furo A e os furos B e D são
executados.
As tolerâncias atingidas são:
AB =  0,1 mm
AD= 0,1 mm
Passo 2:
A peça é fixada a partir do
furo A novamente e o furo C é
executado.
As tolerâncias atingidas são:
AB =  0,1 mm
AC =  0,1 mm
-----------------------
BC =  0,2 mm
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2.3 - A Questão da Mudança da Referência
• Estes exemplos procuram mostrar como, através da mudança de 
referência, tolerâncias desnecessárias são acrescidas ao processo. 
• A definição do ponto de fixação (referência) já deve ser feita durante o 
projeto. À medida em que se reduz o número de mudanças de 
referências, reduz-se a soma das tolerâncias e aumenta a qualidade do 
produto.
• Para conseguir reduzir o número de mudanças de referência, é preciso 
que nos postos/células as operações de fabricação e medição sejam 
referenciadas aos mesmos pontos, ou seja, um mesmo furo master deve 
ser usado tanto durante a fabricação como durante a medição.
• E, finalmente, para reduzir as mudanças de referências, os mesmo furos 
e pinos master devem ser usados no maior número de etapas durante o 
processo.
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É... monta! Ainda monta!
Eitcha, e
agora?!!
Montou legal! Continua OK! Beleza Pura!
2.3 - A Questão da Mudança da Referência
Duas linhas de fabricação: na primeira não houve preucupação na 
definição dos pontos de fixação e na segunda é utilizada a filosofia 
RPS.
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Dispositivos de Fixação
2.4 - Definição de Graus de Liberdade
• A fim de fixar ou posicionar de forma 
única (inequívoca), seis graus de 
liberdade (possíveis formas de 
movimento – 3 translações e 3 
rotações) devem ser impedidos.
• Seis elementos/dispositivos de 
fixação, dispostos como na figura, 
cumprem a a função de garantir o 
correto posicionamento da peça:
3 dispositivos na direção z;
2 dispositivos na direção y;
1 dispositivo na direção x.
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Rede de Linhas Paralelas ao
Sistema de Coordenadas
Modificação na forma da peça para garantir
superfícies paralelas ao Sistema Coordenado
2.5 - Paralelismo aos Eixos Coordenados
• Caso não existam na peça superfícies paralelas 
a estes eixos, o projeto deve ser alterado de 
forma que passe a tê-las.
• Superfícies não paralelas ao sistema de 
eixos são muito difíceis de serem medidas.
• Os pontos RPS devem ser paralelos ao 
sistema de eixos coordenados da peça. 
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2.5 - Paralelismo aos Eixos Coordenados
2.5.1 - Utilização em todas as Etapas do Processo
Os pontos de referência serão usados durante as várias etapas do 
processo, desde a fabricação até a montagem e o controle. 
Por este motivo os furos RPS são:
• definidos na peça como furos ou superfícies tão cedo quanto
possível;
• definidos de forma que garantam uma fixação simples e estável 
da peça;
• que a mesma fixação possa ser repetida ao longo do processo
(até a montagem final e controle).
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Pontos de Referência
2.6 - Influência dos pontos RPS
• Os pontos RPS devem ser definidos de forma que a fixação seja estável 
(os pontos estão afastados entre si), simples e rápida (furos e pinos), 
fácil acesso da ferramenta e possibilidade de utilização dos mesmos RPS 
em operações futuras.
• Os pontos de referência são os dispositivos da ferramenta. A fim de que 
seja mantida uma cadeia ao longo de todo o processo, as ferramentas, 
dispositivos e meios de verificação/controle devem ser construídas tendo 
como base a sistemáticaRPS.
•Uma chapelona pode ser evitada, na união 
de 2 peças, se os pontos de fixação forem, 
por exemplo, definidos como furos e pinos. 
As partes serão então posicionadas 
automaticamente quando usada esta 
metodologia 
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2.7 - A Regra 3-2-1
• Um corpo tem seis possibilidades 
de movimento (graus de liberdade) 
no espaço tridimensional. 
• São três movimentos de rotação 
(indicados em cinza) em torno dos 
eixos coordenados e três de 
translação (indicados pelas setas 
verdes).
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3 Dispositivos de fixação (RPS) em z;
2 Dispositivos de fixação (RPS) em y;
1 Dispositivo de fixação(RPS) em x.
2.8 - A Regra 3-2-1
• A fim de fixar um corpo no espaço (impedindo qualquer 
movimento), todos os 6 graus de liberdade precisam ser 
"travados". Isto pode ser implementado conforme exemplo 
abaixo:
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3 Fixações (RPS) em y;
2 Fixações (RPS) em z;
1 Fixação (RPS) em x.
2.8 - A Regra 3-2-1
• A opção pela distribuição dos pontos depende da forma da peça. 
• De preferência, sobra a maior superfície projetada são colocados 3 
pontos RPS, sobre a segunda maior 2 pontos e sobre a menor 1 
ponto.
• Os seis pontos de fixação também poderiam estar distribuídos como 
na figura abaixo:
O mais importante na distribuição 
dos pontos RPS é que se obedeça à 
regra 3-2-1, pois somente assim a 
fixação correta da peça será 
possível !!!
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Este furo impede simultaneamente
os movimentos em x e y.
2.9 - A Regra 3-2-1
• A fim de conseguir a maior estabilidade possível de fixação os 
pontos RPS devem se distribuir o mais afastado possível entre si. 
• Seis pontos RPS são necessários toda vez que não for possível 
executar furos na peça com objetivo de fixação. Um furo (conforme 
mostrado abaixo) pode "travar" dois graus de liberdade. Por este 
motivo que no exemplo existem apenas 5 pontos RPS
• A melhor maneira de fixar uma peça não deve considerar 
somente sua forma, mas também sua função.
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2.10 - A Regra 3-2-1
• A Regra 3-2-1 é válida para qualquer tipo de peça, independente de sua 
forma. Contudo, peças que não são muito "estáveis", como grandes 
peças estampadas e revestimentos, precisam de pontos de fixação 
auxiliares.
• Para que os nomes dos pontos não causem confusão, foram definidas 
normas pelo Konzern para denominação dos RPS. Existem no máximo 6 
dispositivos RPS principais, numerados seqüencialmente: RPS 1, RPS 2 ... 
RPS 6. Pontos RPS auxiliares são denominados de forma análoga, embora 
a numeração se inicie a partir de 7. Considerando a forma de fixação, 
ficaram definidas as seguintes letras:
H - para furos e pinos;
F - superfícies e arestas.
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2.11 - A Regra 3-2-1
• Posicionamento e denominação dos pontos RPS
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2.12 Pontos RPS Auxiliares - Conjuntos
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O dispositivo tem que atender a regra 3-2-1
2.13 Pontos RPS Auxiliares - Conjuntos
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2.14 Plano de Medição do Produto - PMP
Pos. 1.1
Teórico 1 2 3 4 5 Tol.
X= ±0,0
Y= 
Z= ±0,0
RPS 3 FxHy
Ponto posicionado
conforme corte A-A
A
A
Corte A-A
17
Pos. 1.2
Teórico 1 2 3 4 5 Tol.
X= ±0,0
Y= 
Z= ±0,0
Ponto posicionado
conforme detalhe
RPS 1 Hxz Pos. 1.3
Teórico 1 2 3 4 5 Tol.
X= ±0,0
Y= 
Z= ±0,0
Ponto posicionado conforme 
detalhe
RPS 2 Hxz
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3.0 - Cotagem
• Com a utilização do sistema de coordenadas global do carro, a posição 
de toda e qualquer peça pode ser definida de forma inequívoca.
• Na cotagem com a ajuda do sistema de coordenadas global e da Rede , 
as cotas normalmente não são apresentadas como medidas diretas. As 
cotas são indicadas com referência às linhas da Rede. Estas medidas são 
toleradas. As cotas derivadas têm tolerâncias maiores
• No exemplo, a medida AB 
tem tolerância de ± 0,4 mm 
porque A e B tem uma 
tolerância de ± 0,2 mm em 
relação às linhas da Rede.
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3.1 - Cotagem
• Através da sistemática RPS, cada peça recebe um sistema de 
coordenadas próprio, chamado de local. Normalmente este sistema local 
consiste apenas de uma translação, paralela ao(s) eixo(s) sistema de 
coordenadas global. Em alguns casos uma rotação também é necessária.
• Para os eixos x, y e z, 3 coordenadas dos pontos RPS principais são 
zeradas, definindo a origem do sistema local.
• A origem do sistema local não é tolerada em relação ao sistema global, 
uma vez que a translação realizada é teórica. A cotagem de uma peça é 
referenciada em relação a esta origem. 
• Para a cotagem de uma peça, o sistema global não é mais utilizado. A 
referência é definida a partir dos RPS que estão localizados nas partes 
mais estáveis da peça.
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3.2 - Cotagem
• Por cotagem direta, a medida
RPS 1HxyB tem tolerância de 
apenas  0,2 mm.
• A definição de uma cota (sua origem) é feita sempre considerando a 
função da peça. Medidas importantes (que caracterizam uma função 
importante da peça) são apresentadas através de cotagem direta, 
caracterizando uma Funktionsmaß ou medida funcional.
• O exemplo da ilustra esta situação: a distância entre os furos é 
importante para permitir a montagem dos pinos de uma tampa. Já a 
distância dos furos ao ponto de referência não compromete a função 
do grupo de furos
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3.3 - Cotagem
• O exemplo da ilustra esta 
situação: a distância entre os 
furos é importante para permitir 
a montagem dos pinos de uma 
tampa.
•Já a distância dos furos ao 
ponto de referência não 
compromete a função do grupo 
de furos
RPS1 Hxz
+- 0,2
Grupo de Furos (Dimensão Importante)
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3.4 - Cotagem
• Muita atenção deve ser dada a forma de 
cotagem. Deve ser tomado o cuidado para não 
esquecer de caracterizar a importância da 
medida (tolerância adequada), ou seja, 
medidas que influenciam a função 
normalmente devem ter tolerâncias menores. 
• Contudo, não devem ser atribuídas
tolerâncias desnecessárias à medidas que não 
têm grande importância funcional. 
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3.5 - Cotagem
• A figura caracteriza a cotagem usando 
como referência as linhas da Rede. 
• Neste exemplo, as tolerâncias se 
somam e os furos podem não cumprir 
sua função (acolher os pinos da tampa). 
A distância entre os furos pode ser 
muito grande.
Usando esta forma de cotagem, este efeito só será minimizado
se a tolerância em relação às linhas de rede for diminuída !!!
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3.6 - Cotagem • O exemplo mostra outra forma de 
cotagem: a cotagem mista. 
• Mesmo usando a cotagem referenciada em 
relação às linhas da Rede, a cotagem direta 
também pode ser usada. 
• Às dimensões importantes podem ser 
atribuídas tolerâncias que garantam que a 
peça cumpra sua função. 
• Contudo, esta forma de cotagem apresenta 
o inconveniente de paralelamente atribuir 
tolerâncias menores à medidas que talvez 
não precisem disso. 
No exemplo, uma medida relativamente sem importância assume 
a tolerância padrão. Mesmo com uma faixa de tolerância maior, a 
função seria cumprida.
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3.7 - Cotagem
A distância de um ponto à origem do 
sistema de coordenadas da peça é 
chamada de "RPS-Funktionsmaß" (ou 
Medida Funcional - RPS). 
As Funktionsmasse são caracterizadas 
através de um valor absoluto obtido por 
subtração simples.
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4.0 - Exemplo
• No exemplo: a origem do 
sistema de coordenadas da 
peça tem no sistema global 
(Rede) as seguintes coordenadas 
x = 400, y=-65 e z =100.
•
• O ponto RPS 4 Fz tem no 
sistema global (Rede) as 
coordenadas x=550, y=-95, 
z=100.
Sistema RPS
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As medidas funcionais do ponto RPS 4 Fz são, pois:
ORIGEM RPS 4 MEDIDA FUNCIONAL
X = 400 550 150
Y = -65 95 30
Z=100 100 0
• As medidas funcionaisrepresentam 
as diferenças de pontos à origem do 
sistema de coordenadas (valor ). 
Num desenho técnico a mesma 
informação é dada através de uma 
cota.
• A questão gira em torno de medidas, 
não coordenadas. Por isso as 
medidas funcionais não podem ser 
negativas.
• Uma vez que o sistema de 
coordenadas da peça é obtido do 
sistema de coordenadas global por 
translação, as Medidas Funcionais -
RPS podem ser calculadas por 
subtração simples.
4.1 - Exemplo
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4.2 - Exemplo
Estes são os 
pontos RPS, 
conforme 
definidos pela 
regra 3-2-1.
Estas são as 
coordenadas dos 
pontos RPS em 
relação à Rede.
Estas são as Medidas Funcionais-
RPS. Como Medida Funcional é 
introduzida a distância do ponto ao 
sistema de coordenadas da peça.
Uma medida Funcional tem o 
mesmo significado que uma medida 
direta (cota) num desenho técnico. 
Por isso as Medidas Funcionais-RPS 
são colocadas como valores 
absolutos
O Ponto RPS1 Hxy fixa dois graus de
liberdade (x e y). Os pontos 2Hy, 3Fz,
4Fz e 5Fz fixam os demais graus de
liberdade.
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4.3 - Exemplo
Caso dois RPS tenham as mesmas coordenadas,
estes não são tolerados um ao outro e um traço é
preenchido na tabela.
A origem do sistema de 
coordenadas da peça é 
reconhecida através do 
valor nulo atribuídos às 
Medidas Funcionais 
(Funktionmaße)
Sistema RPS
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4.4 - Exemplo
A
A coordenadas x, y e z do ponto A em relação
ao sistema global são respectivamente, 400,
700 e 100
As respectivas funktionsmaße são zero, uma
vez que as coordenadas estâo na origem do
sistema de coordenadas local.
A Tolerância das Funktionsmaße também é
zero pelo mesmo motivo.
A coordenadas x, y e z do ponto A em relação ao 
sistema global são respectivamente, 400, 700 e 
100
As respectivas funktionsmaße são zero, uma vez 
que as coordenadas estâo na origem do sistema 
de coordenadas local.
A Tolerância das Funktionsmaße também é zero 
pelo mesmo motivo.
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Estes dispositivos são paralelos
às linhas da Rede
Este dispositivo não é paralelo às
linhas da Rede
5.0 - O Paralelismo às Linhas da Rede
• Os dispositivos de fixação para as peças a medir ou a serem 
fabricadas devem ser concebidos de tal forma que os resultados 
gerados no processo sejam inequívocos, ou seja, permitam que erros 
sejam facilmente identificados e rastreados. 
• O projeto dos dispositivos que tenham os RPS paralelos às linhas da 
Rede é muito importante nesta tarefa
Sistema RPS
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5.1 - O Paralelismo às Linhas da Rede
• Porém, observe o que acontece com peças não conformes (n.i.O). Considere-
se agora que duas peças igualmente não-conformes sejam montadas nos 
dispositivos abaixo:
• No primeiro caso a peça desliza até encontrar o apoio mais à esquerda. Este desvio 
na direção X é facilmente identificado e medido (sem causar dúvidas).
• No caso à direita a peça desliza para a esquerda e para baixo, simultaneamente. A 
conseqüência é uma alteração na grandeza do desvio em X e a geração de um falso 
desvio em Z.
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5.2 - O Paralelismo às Linhas da Rede
Esta inclinação sempre leva a resultados falsos, tendo 
as seguintes conseqüências sobre o processo:
A peça pode ser considerada refugo quando na verdade não é;
Podem ser feitas modificações nas ferramentas nas duas direções, 
quando na verdade apenas uma direção tem problemas;
Os dispositivos de fixação serão modificados erroneamente;
Geração de refugo por erros futuros.
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6.0 - RPS x Engenharia Simultânea
Os pontos RPS (tipo e posição) são definidos por uma equipe de 
engenharia simultânea, reunindo integrantes de vários 
departamentos da fábrica:
Projeto e desenvolvimento
Qualidade Assegurada
Fabricação
Planejamento da fabricação
Fornecedores.
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6.1 - RPS x Engenharia Simultânea
É importante que haja a participação das várias áreas, onde cada uma 
contribui com sua experiência. Lembre-se que o objetivo é definir os 
RPS de forma a: 
- simplificar o processo de fabricação e medição, 
- garantir a qualidade do produto, 
- evitar ao máximo as mudanças de pontos de fixação (ou seja, um RPS 
deve poder ser usado ao longo do maior número de etapas do processo), 
considerar a função do componente,
- facilitar a identificação e correção dos desvios da peça.