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Dois exemplosDois exemplos
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  1. 1. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 99 Controle de QualidadeControle de Qualidade Fundamentos da MetrologiaFundamentos da Metrologia Científica e IndustrialCientífica e Industrial
  2. 2. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 2/52) MotivaçãoMotivação  Resultado de medições sempreResultado de medições sempre apresentamapresentam dúvidasdúvidas..  Decisões sobre a qualidade de produtosDecisões sobre a qualidade de produtos ou processos devem ser tomadas comou processos devem ser tomadas com base embase em mediçõesmedições..  Como tomarComo tomar decisões segurasdecisões seguras quando háquando há dúvidas presentes?dúvidas presentes?
  3. 3. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 9.19.1 TolerânciasTolerâncias
  4. 4. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 4/52) Há imperfeições em toda parte...Há imperfeições em toda parte...  Laranjas não são esféricas ...Laranjas não são esféricas ...  Há manchas nas cascas das maçãs ...Há manchas nas cascas das maçãs ...  Há pequenas falhas na pintura de umHá pequenas falhas na pintura de um carro novo ...carro novo ...  Há defeitos no reboco de uma parede...Há defeitos no reboco de uma parede...  Há microorganismos na água queHá microorganismos na água que bebemos ...bebemos ...
  5. 5. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 5/52) Imperfeições são aceitáveisImperfeições são aceitáveis  Laranjas não são esféricas ...Laranjas não são esféricas ... ... mas dão um excelente suco.... mas dão um excelente suco.  Há manchas nas cascas das maçãs ...Há manchas nas cascas das maçãs ... ... que não afetam seu sabor.... que não afetam seu sabor.  Há pequenas falhas na pintura de um carro novo ...Há pequenas falhas na pintura de um carro novo ... ... mas ninguém nota.... mas ninguém nota.  Há defeitos no reboco de uma parede...Há defeitos no reboco de uma parede... ... que são quase imperceptíveis.... que são quase imperceptíveis.  Há microorganismos na água que bebemos ...Há microorganismos na água que bebemos ... ... mas podem não comprometer a nossa saúde.... mas podem não comprometer a nossa saúde.
  6. 6. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 6/52) TolerânciasTolerâncias  SãoSão limites aceitáveislimites aceitáveis para umapara uma característica de um componente,característica de um componente, produto ou processo que, seproduto ou processo que, se obedecidos, não comprometem a suaobedecidos, não comprometem a sua qualidadequalidade..  Tolerâncias devemTolerâncias devem sempre sersempre ser informadasinformadas pelo projetista e passam apelo projetista e passam a fazer parte das especificações de umfazer parte das especificações de um produto ou processo.produto ou processo.
  7. 7. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 7/52) Exemplos de tolerânciasExemplos de tolerâncias  O diâmetro de uma cabo de vassouraO diâmetro de uma cabo de vassoura cumprirá bem sua função se seu diâmetrocumprirá bem sua função se seu diâmetro estiver dentro da tolerância (25 ± 1) mm.estiver dentro da tolerância (25 ± 1) mm.  O valor de um resistor elétrico de 150O valor de um resistor elétrico de 150 ΩΩ comcom tolerância de 10% deve estar dentro da faixatolerância de 10% deve estar dentro da faixa (150 ± 15)(150 ± 15) ΩΩ..  Nem o comprador nem o fabricante serãoNem o comprador nem o fabricante serão lesados se a quantidade de café dentro delesados se a quantidade de café dentro de uma embalagem de 500 g estiver dentro dauma embalagem de 500 g estiver dentro da faixa (500 ± 10) g.faixa (500 ± 10) g.
  8. 8. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 8/52) TolerânciasTolerâncias  São estabelecidas com base nasSão estabelecidas com base nas características desejadas para ocaracterísticas desejadas para o produto.produto.  Tolerâncias mais apertadas que oTolerâncias mais apertadas que o necessário encarecem o produto.necessário encarecem o produto.  Tolerâncias muito relaxadasTolerâncias muito relaxadas comprometem a qualidade do produto.comprometem a qualidade do produto.  Necessário equilibrar custo/benefício.Necessário equilibrar custo/benefício.
  9. 9. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 9.29.2 Aspectos Econômicos doAspectos Econômicos do Controle de QualidadeControle de Qualidade
  10. 10. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 10/52) Qualidade e competitividadeQualidade e competitividade  O sucesso de uma empresa dependeO sucesso de uma empresa depende da sua capacidade em oferecerda sua capacidade em oferecer produtos cuja qualidade atenda ouprodutos cuja qualidade atenda ou supere as expectativas dos clientes asupere as expectativas dos clientes a preços competitivos.preços competitivos.  Atingir e manter a qualidade tem umAtingir e manter a qualidade tem um custo.custo.  A não-qualidade também custa caro.A não-qualidade também custa caro.
  11. 11. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 11/52) Custos da não-qualidadeCustos da não-qualidade  Custos de falhas nos produtos e processosCustos de falhas nos produtos e processos ocorridas interna ou externamente à empresa:ocorridas interna ou externamente à empresa:  Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de-Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de- obra.obra.  Atrasos na produção.Atrasos na produção.  Custos com retrabalho de produtos defeituosos.Custos com retrabalho de produtos defeituosos.  Indenizações por perdas e danos a pessoas e aoIndenizações por perdas e danos a pessoas e ao meio ambiente.meio ambiente.  Recall de produtos para troca ou conserto.Recall de produtos para troca ou conserto.  Perda de clientes para a concorrência.Perda de clientes para a concorrência.  Prejuízo na imagem da empresa.Prejuízo na imagem da empresa.
  12. 12. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 12/52) Custos da qualidadeCustos da qualidade  Assegurar a qualidade envolve gastos com:Assegurar a qualidade envolve gastos com:  Investimentos com a aquisição de novos sistemasInvestimentos com a aquisição de novos sistemas de medição para o controle de qualidade.de medição para o controle de qualidade.  Inspeções mais freqüentes e demoradas.Inspeções mais freqüentes e demoradas.  Mais pessoas envolvidas na área de qualidade.Mais pessoas envolvidas na área de qualidade.  Imobilização de capital com os equipamentos eImobilização de capital com os equipamentos e salas de medição.salas de medição.  Elevação de custos com a manutenção e calibraçãoElevação de custos com a manutenção e calibração de instrumentos.de instrumentos.
  13. 13. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 13/52) Custos da qualidadeCustos da qualidade qualidade $ perfeccionistarelaxada $Q $ñQ $TQ
  14. 14. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 9.39.3 Aspectos Técnicos do Controle deAspectos Técnicos do Controle de QualidadeQualidade
  15. 15. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 15/52) Tipos de Controle de QualidadeTipos de Controle de Qualidade  Por atributo:Por atributo:  Verfica se uma característica está ou nãoVerfica se uma característica está ou não presente.presente.  Exemplos:Exemplos:  Existência de arranhões em uma pintura.Existência de arranhões em uma pintura.  Presença de um furo passante em uma peça.Presença de um furo passante em uma peça.  Presença de manchas em frutas.Presença de manchas em frutas.  São normalmente associadas a valoresSão normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não)lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não)
  16. 16. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 16/52) Tipos de Controle de QualidadeTipos de Controle de Qualidade  Por variáveis:Por variáveis:  É quantitativamente avaliado por medições.É quantitativamente avaliado por medições.  O valor medido é comparado com os limitesO valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias.estabelecidos por tolerâncias.  O produto é ou não aprovado.O produto é ou não aprovado.  Exemplos:Exemplos:  O diâmetro de pinos.O diâmetro de pinos.  A quantidade de café em embalagens de 500 g.A quantidade de café em embalagens de 500 g.  A pressão de pneus de avião.A pressão de pneus de avião.
  17. 17. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 17/52) Controle de qualidade por variáveisControle de qualidade por variáveis Especificações adfjkl adfjklaçf adsfjklaç dfjçlasdfjlakçd fjklça dfjakld adsfjklad fjklf adfjklçdfaç produto medição comparação aprovado refugado
  18. 18. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 18/52) Limites de especificaçãoLimites de especificação produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm 20,00 20,20 20,4019,60 19,80 zona de conformidade limite superior da tolerância limite inferior da tolerância
  19. 19. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 19/52) Um exemploUm exemplo produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm RM = (20,20 ± 0,10) mm 20,00 20,20 20,4019,60 19,80
  20. 20. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 20/52) Zonas de aceitação, rejeição eZonas de aceitação, rejeição e dúvidadúvida 20,00 20,20 20,4019,60 19,80 zona de rejeição zona de rejeição zona de aceitação
  21. 21. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 21/52) Zona de aceitação naZona de aceitação na ausência de Esausência de Es mensurando SM LIA LSA LSRLIR tolerânciaLIT LST zona de aceitação faixa reduzida IMIM
  22. 22. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 22/52) Posição dos limitesPosição dos limites Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST + IM LSR LSA = LST - IM LSA LSTLIT LIA = LIT + IM LIA LIR = LIT - IM LIR
  23. 23. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 23/52) Zona de aceitação na presençaZona de aceitação na presença de Esde Es mensurando SM LIA LSA LSRLIR tolerânciaLIT LST zona de aceitação
  24. 24. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 24/52) Posição dos limitesPosição dos limites Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST - C + IM LSR LSA = LST - C - IM LSA LSTLIT LIA = LIT - C + IM LIA LIR = LIT - C - IM LIR
  25. 25. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 25/52) Qual o tamanho ideal da zonaQual o tamanho ideal da zona de dúvidas?de dúvidas? muito pequeno muito grande balanceado excelente péssimo muito caro muito barato Tamanho da zona de dúvidas Efeito no controle de qualidade Custo do sistema de medição aceitável aceitável
  26. 26. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 26/52) Qual o tamanho ideal da zonaQual o tamanho ideal da zona de dúvidas?de dúvidas? Um bom equilíbrio custo/benefício é atingido quando: 10 IT IM = sendo: IT = intervalo de tolerância IT = LST - LIT IM = incerteza do resultado da medição
  27. 27. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI Dois exemplosDois exemplos
  28. 28. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 28/52) Caso 1 - Sacos de caféCaso 1 - Sacos de café  Dimensione um processo de mediçãoDimensione um processo de medição adequado para efetuar o controle deadequado para efetuar o controle de qualidade de sacos de café, cuja massaqualidade de sacos de café, cuja massa total, incluindo a embalagem (“peso”total, incluindo a embalagem (“peso” bruto), esteja dentro da tolerância (505bruto), esteja dentro da tolerância (505 ± 10) g.± 10) g.
  29. 29. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 29/52) Caso 1 - Sacos de caféCaso 1 - Sacos de café  Tolerância a ser obedecida:Tolerância a ser obedecida:  T = (505 ± 10) gT = (505 ± 10) g  O intervalo de tolerância é:O intervalo de tolerância é:  IT = 20 gIT = 20 g  O processo de medição bem equilibradoO processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de:deve ter incerteza de:  IM = 20/10 = 2 gIM = 20/10 = 2 g
  30. 30. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 30/52) Caso 1 - Sacos de caféCaso 1 - Sacos de café  Uma balança com erro máximo de 2 gUma balança com erro máximo de 2 g pode ser usada para este fim.pode ser usada para este fim.  Neste caso, uma única medição podeNeste caso, uma única medição pode ser efetuada, sem necessidade deser efetuada, sem necessidade de compensar erros sistemáticos.compensar erros sistemáticos. 0 g
  31. 31. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 31/52) Caso 1 - Sacos de caféCaso 1 - Sacos de café  Limites de aceitação:Limites de aceitação:  LIT = 495 gLIT = 495 g  LST = 515 gLST = 515 g  LIA = 495 + 2 = 497 gLIA = 495 + 2 = 497 g  LSA = 515 - 2 = 513 gLSA = 515 - 2 = 513 g 0 g 500 g 510 g 520 g480 g 490 g 530 g LSA LSRLIR LIA
  32. 32. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 32/52) 500 g 510 g 520 g480 g 490 g 530 g OK 0 g508 g Caso 1 - Sacos de caféCaso 1 - Sacos de café 492 g ñ OK 497 g514 g ?
  33. 33. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 33/52) Caso 2 - Balcão refrigeradoCaso 2 - Balcão refrigerado  Para conservar alimentos, balcõesPara conservar alimentos, balcões refrigerados devem ser mantidos dentro dorefrigerados devem ser mantidos dentro do intervalo de temperatura entre 3 e 7 °C.intervalo de temperatura entre 3 e 7 °C.  Um termômetro deve ser selecionado paraUm termômetro deve ser selecionado para fazer esta verificação regularmente. Dispõe-fazer esta verificação regularmente. Dispõe- se das duas opções especificadas a seguir.se das duas opções especificadas a seguir.  Verifique se um dos termômetrosVerifique se um dos termômetros disponíveis pode ser usado e, caso positivo,disponíveis pode ser usado e, caso positivo, que estratégia ele deve usar para o teste?que estratégia ele deve usar para o teste?
  34. 34. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 34/52) Caso 2 - Termômetros disponíveisCaso 2 - Termômetros disponíveis Faixa de medição: -10 a + 15 °C Correção (5 °C) 0,0 °C Repetitividade (5 °C) 0,2 °C Faixa de medição: -50 a + 80 °C Correção para 5 °C: + 1,0 °C Repetitividade (5 °C) 0,5 °C
  35. 35. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 35/52) Caso 2 - RequisitosCaso 2 - Requisitos  Limites de tolerância:Limites de tolerância:  LIT = 3,0 °CLIT = 3,0 °C  LST = 7,0 °CLST = 7,0 °C  Intervalo de tolerânciaIntervalo de tolerância  IT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °CIT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °C  Incerteza recomendada:Incerteza recomendada:  IM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °CIM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °C
  36. 36. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 36/52) Caso 2 - Analisando termômetro digitalCaso 2 - Analisando termômetro digital Faixa de medição: -50 a + 80 °C Correção para 5 °C: + 1,0 °C Repetitividade (5 °C) 0,5 °C Sem corrigir os erros sistemáticos, a IM seria: IM = |C| + Re = 1,5 °C 1,5 °C > 0,4 °C não atende Corrigindo os erros sistemáticos, a IM seria: IM = Re = 0,5 °C 0,5 °C > 0,4 °C não atende
  37. 37. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 37/52) Caso 2 - Analisando termômetroCaso 2 - Analisando termômetro analógicoanalógico Faixa de medição: -10 a + 15 °C Correção (5 °C) 0,0 °C Repetitividade (5 °C) 0,2 °C Neste caso, a IM seria: IM = Re = 0,2 °C 0,2 °C < 0,4 °C atende
  38. 38. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 38/52) Caso 2 - Limites de controleCaso 2 - Limites de controle  Limites de tolerância:Limites de tolerância:  LIT = 3,0 °CLIT = 3,0 °C  LST = 7,0 °CLST = 7,0 °C  LIA = 3,0 +LIA = 3,0 + 0,20,2 = 3,2 °C= 3,2 °C  LSA = 7,0 -LSA = 7,0 - 0,20,2 = 6,8 °C= 6,8 °C 5 ,0 °C 6 ,0 °C 7 ,0 °C3,0 °C 4 ,0 °C LSA LSRLIR LIA IM = Re = 0,2°C
  39. 39. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 9.49.4 Controle de qualidade 100% eControle de qualidade 100% e controle de qualidade porcontrole de qualidade por amostragemamostragem
  40. 40. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 40/52) Com que freqüência deve ser feitoCom que freqüência deve ser feito o controle de qualidade?o controle de qualidade?  100% da produção?100% da produção?  TodosTodos os itens produzidos sãoos itens produzidos são individualmente avaliados e a suaindividualmente avaliados e a sua conformidade verificada.conformidade verificada.  Por amostragem?Por amostragem?  Apenas umApenas um subconjuntosubconjunto dos itensdos itens produzidos é selecionado, avaliado e suaproduzidos é selecionado, avaliado e sua conformidade verificada.conformidade verificada.
  41. 41. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 41/52) Processo capazProcesso capaz LIT LST O processo não produz itens fora da tolerância Não é necessário inspecionar 100% Distribuição dos itens produzidos
  42. 42. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 42/52) Processo incapazProcesso incapaz LIT LST É necessário inspecionar 100% Distribuição dos itens produzidos O processo produz muitos itens fora da tolerância
  43. 43. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 43/52) Índice de capacidade de umÍndice de capacidade de um processoprocesso  Para processos centradosPara processos centrados P P s LITLST C 6 − = CCPPé o índice de capacidade do processoé o índice de capacidade do processo LSTLST é o limite superior da tolerânciaé o limite superior da tolerância LITLIT é o limite inferior da tolerânciaé o limite inferior da tolerância ssPP é uma estimativa do desvio padrão do processoé uma estimativa do desvio padrão do processo LIT LST PX
  44. 44. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 44/52) Índice de capacidade de umÍndice de capacidade de um processoprocesso  Para processos descentradosPara processos descentrados CCPKPK é o índice de capacidade do processoé o índice de capacidade do processo LSTLST é o limite superior da tolerânciaé o limite superior da tolerância LITLIT é o limite inferior da tolerânciaé o limite inferior da tolerância ssPP é uma estimativa do desvio padrão do processoé uma estimativa do desvio padrão do processo XXPP é uma estimativa do valor médio do processoé uma estimativa do valor médio do processo LIT LST PX       −− = P P P P PK s LITX s XLST C 3 , 3 min
  45. 45. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 45/52) Controle de qualidade 100% ou porControle de qualidade 100% ou por amostragem?amostragem? Valor deValor de CCPP ouou CCPKPK Freqüência do controle deFreqüência do controle de qualidadequalidade ≥≥ 1,331,33 por amostragempor amostragem < 1,33< 1,33 100%100%
  46. 46. www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI 9.59.5 Posicionamento do controle dePosicionamento do controle de qualidadequalidade
  47. 47. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 47/52) CQ no final do processoCQ no final do processo matéria prima Processo produtivo CQ cliente refugoretrabalho?
  48. 48. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 48/52) CQ no final do processoCQ no final do processo  Aspectos positivosAspectos positivos  Menor investimento inicialMenor investimento inicial  Menor custo da qualidadeMenor custo da qualidade  Aspectos negativosAspectos negativos  Maior custo da não-qualidadeMaior custo da não-qualidade  Mais difícil realimentar o processoMais difícil realimentar o processo
  49. 49. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 49/52) CQ entre etapas do processoCQ entre etapas do processo matéria prima Etapa 1 CQ cliente processo produtivo OK Etapa 2 CQ OK Etapa 3 CQ OK Etapa 4 CQ OK CQ OK
  50. 50. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 50/52) CQ entre etapas do processoCQ entre etapas do processo  Aspectos positivosAspectos positivos  Menor custo da não-qualidadeMenor custo da não-qualidade  Melhor controle sobre todo o processoMelhor controle sobre todo o processo  Aspectos negativosAspectos negativos  Maior investimento inicialMaior investimento inicial  Maior custo da qualidadeMaior custo da qualidade
  51. 51. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 51/52) CQ dentro do processoCQ dentro do processo rebolo sistema de avanço do rebolo controlador do sistema de avanço do rebolo sinal de atuação sensor inferior sensor superior eixo sinal de medição
  52. 52. Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 9 - (slide 52/52) CQ dentro do processoCQ dentro do processo  Aspectos positivosAspectos positivos  Índice de refugo praticamente zeroÍndice de refugo praticamente zero  Mínimo custo da não-qualidadeMínimo custo da não-qualidade  Aspectos negativosAspectos negativos  Maior investimento inicialMaior investimento inicial  Maior complexidadeMaior complexidade

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