UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA POLITÉCNICA
PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA - PECE
Marcos José Rodrigues dos Santos
DESEN...
MARCOS JOSÉ RODRIGUES DOS SANTOS
DESENVOLVIMENTO TÉCNICO DE PROCESSO PARA
CALIBRAÇÃO DE
MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA
Mono...
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Antonio Marcos de Aguirra Massola e ao Prof. Dr. João Fernando
Gomes de Oliveira, pela oportun...
Concentre-se nos pontos fortes, reconheça as
fraquezas, agarre as oportunidades e proteja-
se contra as ameaças.
(Sun Tzu)
RESUMO
O trabalho propõe a estruturação básica de um processo para calibração de
medidores de energia elétrica, tendo-se e...
ABSTRACT
The purpose of this study is to discuss the basic structure of a process for calibration
of electric power meters...
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – REPRESENTAÇÃO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELETROMECÂNICO.................................13
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LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – PARTICIPAÇÃO PERCENTUAL NO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA TOTAL................ 16
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LISTA DE QUADROS
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ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica.
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................
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1 INTRODUÇÃO
1.1 OBJETIVO
O objetivo do trabalho é desenvolver a estrutura básica de um processo para
calibração de med...
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2 EVOLUÇÃO DOS MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA
2.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA
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FIGURA 1 – REPRESENTAÇÃO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELETROMECÂNICO.
FONTE: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – DEPARTAM...
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2.2 PRIMEIROS MEDIDORES FABRICADOS
“Até a década de 1870, a eletricidade tinha pouco uso além do telefone e do
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modo a desempenhar funções como localização de endereços, verificação das
condições do tráfego, etc. A Figura 2 apresen...
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demanda brasileira pelos medidores em questão (considerando fabricação e
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experimentais, haja vista as limitações das teorias disponíveis. Por meio de
medições, é possível testar a validade de ...
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Tais organismos são:
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(confirmação do pedido) que dê garantias ao...
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1º ponto: corrente regulada em 10% do valor nominal (ex: 15A), com FP=1.3
2º ponto: corrente regulada em 100% do valor ...
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Para a fase de embalagem e despacho, o instrumento deve ser reunido aos seus
acessórios, cuidadosamente embalado e libe...
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Fonte: http://maxicont.hu/doc/termekek/PTS_400_3.pdf
FIGURA 3 – SISTEMA PTS 400.3
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Fonte: http://www.landisgyr.com.br/default.asp?opcao=29&subopcao=95
FIGURA 4 – EXEMPLO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA A...
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É fácil perceber que a capacitação para calibração de medidores de energia
proposta neste trabalho deve estar inserida ...
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3.3.5 Cálculo da incerteza de calibração
Segundo YEHIA (2010):
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significativos, notação científica, arredondamento, TUR6
, distribuições estatísticas
e propagação de erros. Entretanto...
33
Tal condição de energização implica a um valor indicado (V.I.) de energia elétrica
de:
V.I. = Tensão x Corrente x FP x ...
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Incerteza
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3.3.6 Elaboração do Certificado de Calibração (produto final)
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b) a incerteza de medição e/ou uma declaração de conformidade a uma
especificação metrológica identificada;
c) evidênci...
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FIGURA 5 – ESPIRAL DO PROJETO
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LINHAS DE
ATIVIDADES
INTERSECÇÃO
NA ESPIRAL
DESDOBRAMENTO DA ATIVIDADE
Infraestrutura
1 Estimativa do espaço necessário...
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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Segundo Shibayama (2010), os aspectos positivos levantados por meio de
análise SWOT7
, tais como...
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REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR ISO
9001:2008. Sistemas de gestão da qualidade – Requi...
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LANDIS+GYR. Curitiba. Catálogo do medidor SAGA 1000. Disponível em
<http://www.landisgyr.com.br/default.asp?opcao=29&su...
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ANEXOS
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ANEXO A - SISTEMA DE CALIBRAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA , MARCA MTE, MODELO PTS 400.3
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O trabalho propõe a estruturação básica de um processo para calibração de medidores de energia elétrica, tendo-se em vista o atendimento da demanda ora
sinalizada pelo mercado. Com base em dados de Shibayama (2010) considera-se o mercado interessado no serviço em questão, procurando avaliar a sua viabilidade
enquanto negócio. Em seguida discute-se a evolução dos medidores de energia elétrica e o desenvolvimento do processo técnico de calibração de interesse. Por último, estima-se o desempenho financeiro do negócio, a partir do estudo de Shibayama (2010).

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  1. 1. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA POLITÉCNICA PROGRAMA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA - PECE Marcos José Rodrigues dos Santos DESENVOLVIMENTO TÉCNICO DE PROCESSO PARA CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA São Paulo 2010
  2. 2. MARCOS JOSÉ RODRIGUES DOS SANTOS DESENVOLVIMENTO TÉCNICO DE PROCESSO PARA CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA Monografia apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do Certificado de Especialista em Gestão e Engenharia de Produtos – MBA / USP Coordentador: Prof. Dr. Paulo Carlos Kaminski São Paulo 2010
  3. 3. AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. Antonio Marcos de Aguirra Massola e ao Prof. Dr. João Fernando Gomes de Oliveira, pela oportunidade de ingresso no PECE. Ao Prof. Dr. Paulo Carlos Kaminski pelo constante empenho para tornar a transferência de conhecimento a cada aluno do curso cada vez mais eficaz. Aos professores do curso de Gestão e Engenharia de Produtos e Serviços por, pacientemente, ajudarem a desenvolver o nosso conhecimento, de modo a podermos melhor colaborar com as nossas instituições e com a Sociedade como um todo.
  4. 4. Concentre-se nos pontos fortes, reconheça as fraquezas, agarre as oportunidades e proteja- se contra as ameaças. (Sun Tzu)
  5. 5. RESUMO O trabalho propõe a estruturação básica de um processo para calibração de medidores de energia elétrica, tendo-se em vista o atendimento da demanda ora sinalizada pelo mercado. Com base em dados de Shibayama (2010) considera-se o mercado interessado no serviço em questão, procurando avaliar a sua viabilidade enquanto negócio. Em seguida discute-se a evolução dos medidores de energia elétrica e o desenvolvimento do processo técnico de calibração de interesse. Por último, estima-se o desempenho financeiro do negócio, a partir do estudo de Shibayama (2010). Palavras-chave: Medidor de energia elétrica. Calibração. Metrologia.
  6. 6. ABSTRACT The purpose of this study is to discuss the basic structure of a process for calibration of electric power meters, with a view to meet the demand now signaled by the market. Based on Shibayama (2010), this study examines the market interested in the service in question, seeking to assess its viability as a business. Then, discuss the evolution of electric power meters and the development of the technical calibration of interest. Finally, estimates the financial performance of the business, also based in the study done by Shibayama (2010). Keywords: Electrical energy meter. Calibration. Metrology
  7. 7. LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1 – REPRESENTAÇÃO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELETROMECÂNICO.................................13 FIGURA 2 – PROTÓTIPO DE MEDIDOR INTELIGENTE CRIADO PELA INTEL................................... ..15 FIGURA 3 – SISTEMA PTS 400.3 ........................................................................................... 28 FIGURA 4 – EXEMPLO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA A SER CALIBRADO............................ 29 FIGURA 5 – ESPIRAL DO PROJETO ......................................................................................... 37
  8. 8. LISTA DE TABELAS TABELA 1 – PARTICIPAÇÃO PERCENTUAL NO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA TOTAL................ 16 TABELA 2 – INDICADORES DA INDÚSTRIA DE MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA (ELETRÔNICOS)..... 16 TABELA 3 – PÚBLICO ALVO PARA O SERVIÇO DE CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE ENERGIA.......... 17
  9. 9. LISTA DE QUADROS QUADRO 1 – DETALHAMENTO DA ESPIRAL DO PROJETO .......................................................... 37
  10. 10. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica. CCEE Câmara de Comércio de Energia Elétrica CSLL Contribuição Social sobre o Lucro Líquido GUM Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial ISO International Organization for Standardization MTE Meter Test Equipment NR Norma Regulamentadora P&D Pesquisa e Desenvolvimento. PECE Programa de Educação Continuada SIM Sistema Interamericano de Metrologia TIR Taxa Interna de Retorno VIM Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia USP Universidade de São Paulo
  11. 11. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................................11 1.1 OBJETIVOS ................................................................................................................................11 1.2 JUSTIFICATIVA ...........................................................................................................................11 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO.......................................................................................................11 2 EVOLUÇÃO DOS MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA..............................................................12 2.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA ...........................12 2.2 PRIMEIROS MEDIDORES FABRICADOS....................................................................................14 2.3 NOVAS TECNOLOGIAS.............................................................................................................14 2.4 Considerações sobre o mercado..............................................................................................15 3 ESTUDO TÉCNICO DO PROCESSO DE CALIBRAÇÃO.................................................................17 3.1 A METROLOGIA E A SUA IMPORTÂNCIA ..................................................................................17 3.2 VOCABULÁRIO INTERNACIONAL DE METROLOGIA (VIM) .......................................................20 3.3 IMPLANTAÇÃO DO SERVIÇO DE CALIBRAÇÃO PROPRIAMENTE DITO .....................................24 3.3.1 ETAPAS DO PROCESSO DE CALIBRAÇÃO .................................................................. 24 3.3.2 PADRÕES A SEREM UTILIZADOS .............................................................................. 27 3.3.3 ASPECTOS DA QUALIDADE ...................................................................................... 29 3.3.4 ASPECTOS DE SEGURANÇA..................................................................................... 30 3.3.5 CÁLCULO DA INCERTEZA DE CALIBRAÇÃO ................................................................ 31 3.3.6 ELABORAÇÃO DO CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO (PRODUTO FINAL) ............................ 35 3.3.7 ESPIRAL DE PROJETO..............................................................................................36 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................................39 REFERÊNCIAS ......................................................................................................................................40 ANEXOS.................................................................................................................................................42 ANEXO A – SISTEMA DE CALIBRAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA , MARCA MTE, MODELO PTS 400.3
  12. 12. 11 1 INTRODUÇÃO 1.1 OBJETIVO O objetivo do trabalho é desenvolver a estrutura básica de um processo para calibração de medidores de energia elétrica que inspire credibilidade ao mercado, atenda às suas necessidades e, ao mesmo tempo, proporcione lucratividade à entidade executora, enquanto serviço prestado. 1.2 JUSTIFICATIVA Com a privatização da maioria das concessionárias de energia elétrica brasileiras, os questionamentos dos consumidores com relação à energia medida e faturada se multiplicaram. Por outro lado, a avaliação de conformidade de medidores de energia elétrica passou a ser uma atividade compulsória no Brasil. Diante da escassez de entidades instaladas no País capacitadas a calibrar e a ensaiar medidores de energia elétrica, estima-se que o desenvolvimento do processo de calibração, objeto deste projeto, seja uma competência de interesse da comunidade em geral, além de ser capaz de proporcionar lucro ao prestador de serviço proponente. 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho é constituído pela introdução, seguida pelo capítulo dois, que por sua vez, apresenta uma breve revisão bibliográfica sobre a evolução dos medidores de energia elétrica, incluindo-se considerações sobre o mercado baseadas num estudo de Shibayama (2010). O capítulo três discute os principais conceitos de Metrologia, além de abordar o processo técnico de calibração propriamente dito. O capítulo quatro apresenta as considerações finais do trabalho.
  13. 13. 12 2 EVOLUÇÃO DOS MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA 2.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA Segundo MEDEIROS FILHO (1980, p. 169): Um condutor percorrido por uma corrente i, na presença de um campo magnético B, fica submetido a uma força F cujo sentido é dado pela regra dos três dedos da mão direita e cujo módulo é dado por: F = B.iL.senα onde L é o comprimento do condutor sob a ação do campo magnético B e α é o ângulo entre B e a direção de iL no espaço. No medidor de energia eletromecânico representado na figura 1, um disco de alumínio é submetido a um campo magnético gerado por duas bobinas instaladas em série com à corrente consumida e por uma terceira bobina instalada em paralelo com a tensão simultaneamente disponibiliza ao consumidor. Tal campo magnético vai gerar correntes parasitas no disco, que vão reagir ao campo citado e provocar forças que tendem a fazer o disco girar com velocidade proporcional à corrente e à tensão entregues ao consumidor. É fácil concluir que o disco está ligado ao mecanismo de contabilização da energia consumida.
  14. 14. 13 FIGURA 1 – REPRESENTAÇÃO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELETROMECÂNICO. FONTE: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA – EEL7040 – CIRCUITOS ELÉTRICOS I – LABORATÓRIO.
  15. 15. 14 2.2 PRIMEIROS MEDIDORES FABRICADOS “Até a década de 1870, a eletricidade tinha pouco uso além do telefone e do telégrafo. O primeiro uso efetivo da eletricidade foi para energizar cordões de lâmpadas ligadas em série. Como a corrente era constante, a tensão necessária para cada lâmpada era conhecida e todas as luzes eram controladas por um único interruptor, a medição da corrente elétrica ao longo do tempo (luz-hora) era suficiente para se medir o consumo. Após a invenção da lâmpada incandescente por Edison em 1879 e a subdivisão dos circuitos de iluminação com controle individual, a medição da luz-hora deixou de ser prática. Em 1889, Thomson apresentou o seu wattímetro registrador. Este foi o primeiro e verdadeiro medidor de watthora. Foi um sucesso comercial imediato e muitos usuários o adotaram como seu modelo preferido. Embora este medidor tenha sido projetado inicialmente para uso em circuitos de corrente alternada, também funcionou bem com os circuitos de corrente contínua - em uso na época. Em 1892, Thomas Duncan desenvolve o primeiro medidor de watthora por indução a usar um único disco.” (DAHLE, 2010, tradução nossa). Ao longo do século 20, os medidores eletromecânicos se tornaram mais leves, confiáveis, duráveis e exatos e, no século 21, deu-se o surgimento efetivo do medidor eletrônico. 2.3 NOVAS TECNOLOGIAS Além das novidades incorporadas aos medidores eletrônicos (ou em fase de incorporação), já é possível perceber, nos países mais desenvolvidos, o lançamento de medidores dotados de facilidades até então não considerados seriamente no Brasil. Trata-se do chamado “Smartmetering”. Segundo CAPOVILLA (2010), a Intel está desenvolvendo um monitor de energia capaz de apresentar as informações de consumo de energia enviadas pelos eletrodomésticos, bem como, ligá-los e desligá-los por meio de conexão sem fio e sugerir como melhor utilizar a energia disponível. Por outro lado, o equipamento possui uma câmera para envio de mensagens de vídeo e pode ser carregado com dezenas de programas aplicativos, assim como ocorre com os “smartphones”, de
  16. 16. 15 modo a desempenhar funções como localização de endereços, verificação das condições do tráfego, etc. A Figura 2 apresenta um exemplo de medidor inteligente. Fonte: CAPOVILLA (2010) FIGURA 2 – PROTÓTIPO DE MEDIDOR INTELIGENTE CRIADO PELA INTEL 2.4 CONSIDERAÇÕES SOBRE O MERCADO Num estudo recente, Shibayama (2010) discute as oportunidades de mercado para a prestação de serviços de calibração e ensaios de medidores de energia elétrica. Como importância estratégica, destaca a posição dos medidores na relação entre concessionárias de energia e cerca de 60 milhões de consumidores, bem como, as possibilidades de perdas da ordem de dezenas ou centenas de milhões de reais a cada ano, por conta dos erros de medição toleráveis para os medidores. Com relação ao mercado propriamente dito, apresenta o balanço energético nacional, conforme Tabela 1, os indicadores da indústria de medidores de energia elétrica, conforme a Tabela 2. bem como, 12 empresas que atendem à
  17. 17. 16 demanda brasileira pelos medidores em questão (considerando fabricação e importação), sendo elas: Dowertech, Ecil, Electrometer (El Sewed), Elo, Itron (comprou a Actaris), Elster, Fae, Genus, Lands & Gyr, Nansen, Schneider (focada em medidores de fronteira) e Cam Brasil. TABELA 1 – PARTICIPAÇÃO PERCENTUAL NO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA TOTAL Consumidor 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Residencial 22,6% 22,3% 21,8% 22,2% 22,0% 22,1% 22,3% Comercial 14,3% 14,0% 13,9% 14,3% 14,2% 14,2% 14,6% Industrial 46,2% 47,0% 47,8% 46,7% 47,0% 46,7% 46,1% Outros 16,9% 16,7% 16,5% 16,8% 16,8% 17,0% 17,0% Fonte: BEM – Balanço Energético Nacional/2009 – Ministério de Minas e Energia e CCEE TABELA 2 – INDICADORES DA INDÚSTRIA DE MEDIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA (ELETRÔNICOS) Indicadores 2005 2006 2007 2008 (Previsão) Exportação (US$ milhões) 0,55 6,54 5,74 4,88 Importação (US$ milhões) 1,31 2,71 4,49 1,92 Balança comercial (US$ milhões) -0,76 3,83 1,25 4,40 Fluxo de comércio (US$ milhões) 1,86 9,25 10,23 5,36 Fonte: Medidores Eletrônicos – Seminário Aneel – Roberto Barbiere (2008) Adicionalmente, Shibayama (2010) apresenta o público alvo para o serviço de calibração a ser oferecido (Tabela 3), que por sua vez, expressa um potencial brasileiro total de 9.854 calibrações de medidores de energia elétrica por ano, destacando-se as concessionárias de energia elétrica como principais clientes e não considerando os clientes do tipo pessoal física.
  18. 18. 17 TABELA 3 – PÚBLICO ALVO PARA O SERVIÇO DE CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE ENERGIA Público Alvo Demanda Estimada (por ano) Concessionárias de energia possuidoras de medidores de fronteira 6.000 Postos de ensaio autorizado (PEA) 108 Postos de auto verificação (PAV) 10 Laboratórios avaliadores de modelos de medidores 6 Cabines de medição de energia elétrica de indústrias e grandes estabelecimentos comercias 3.730 Por último, vale comentar que Shibayama (2010) sinaliza que as tendências indicam um aumento do custo dos medidores eletromecânicos simultaneamente à redução do custo dos medidores eletrônicos, implicando substituição dos eletromecânicos pelos eletrônicos. Por outro lado, o mercado espera um aumento de funcionalidades dos medidores, tais como: maior exatidão de medição em relação ao medidor eletromecânico; diminuição de possibilidades de fraude; possibilidade de cobrança de tarifa diferenciada; possibilidade de supervisão da carga alimentada e outras. Quanto às oportunidades para a prestação de serviços de calibração, o cenário é positivo, pois, percebe-se um crescente interesse da comunidade pelos serviços em questão, por conta de fatores como: o aperfeiçoamento das leis de defesas do consumidor, a privatização da maioria das companhias de eletricidade no Brasil, o aumento de exigências por parte do INMETRO e o aumento de exigências por parte da ANEEL. 3 ESTUDO TÉCNICO DO PROCESSO DE CALIBRAÇÃO 3.1 A METROLOGIA E A SUA IMPORTÂNCIA Além de serem fundamentais integrantes dos sistemas de controle da qualidade, medições são ações indispensáveis pelas quais diversas pesquisas e descobertas científicas se concretizam ao longo do tempo. Prospecções na fronteira do conhecimento, muitas vezes, exigem relevantes estudos
  19. 19. 18 experimentais, haja vista as limitações das teorias disponíveis. Por meio de medições, é possível testar a validade de teorias sobre determinados fenômenos, bem como as suas possíveis simplificações. Da mesma forma, medições bem planejadas podem permitir o entendimento de processos empiricamente e a avaliação de materiais, componentes e sistemas. Segundo CERQUEIRA (1993), medições permitem descrever, predizer, comunicar, decidir e reagir aos problemas encontrados. E, a chance de sucesso na solução destes problemas fica comprometida se as decisões não forem baseadas em medições confiáveis. A Metrologia deve ser desenvolvida com enfoque próprio (ciência da medição), assim como capacitação de apoio a atividades de controle da qualidade e de P&D em diversas áreas, já que grande parte das experimentações e capacitações de “impacto” na sociedade (independentemente da área), baseiam-se na interpretação e tratamento de valores medidos. A consolidação da nova “ordem econômica mundial” associada à evolução tecnológica ao longo dos anos implicou alguns fatos relevantes, que sinalizam claramente a importância dos laboratórios metrológicos, a saber: a) A melhoria do grau de incerteza de medição dos protótipos de instrumentos e circuitos especiais desenvolvidos passou a exigir um proporcional aprimoramento das referências disponíveis, utilizadas durante as fases intermediárias e finais de ajuste e teste. b) A necessidade de apoio às exportações brasileiras com valor agregado, o esforço para imposição de barreiras técnicas aos produtos estrangeiros de má qualidade, a evolução dos regulamentos técnicos e as solicitações ministeriais em áreas como Saúde e Meio Ambiente têm exigido uma rápida implantação ou adequação de laboratórios de ensaios, que por sua vez, têm a confiabilidade das medições executadas como um dos principais quesitos de credibilidade. c) A privatização dos setores de telecomunicações e de energia elétrica aumentou significativamente o poder de exigência dos respectivos consumidores, principalmente, no que se refere à medição do produto consumido e à tarifação correspondente. Por outro lado, as consultas
  20. 20. 19 recebidas pelos laboratórios metrológicos já acusam a considerável efervescência em torno do assunto, sinalizando necessidade de fortalecimento de instrumentação padrão validada para dirimir dúvidas de calibração de medidores de grandezas elétricas. Tal situação requer permanente desenvolvimento tecnológico por parte dos laboratórios acreditados pelo INMETRO que implique um compatível aprimoramento de incertezas de medição. d) Nas áreas de pesquisa, desenvolvimento, produção e assistência técnica, a rastreabilidade das medições executadas deve ser assegurada por meio de referências confiáveis. Como exemplo, pode ser citado o projeto de desenvolvimento de uma Unidade de Reconhecimento Audível - URA, suportado por uma empresa que prefere não ser citada. Neste projeto, mesmo na fase de desenvolvimento, a rastreabilidade das medições era severamente exigida, já que a empresa se comprometeu a manter tal prática, a fim de garantir a manutenção da sua Certificação da Qualidade para a fase de desenvolvimento do produto, em conformidade com a norma NBR ISO 9001:2008. Assim, evidencia-se que, à medida que as empresas desenvolvem novos projetos de produtos e serviços, as exigências metrológicas para a qualidade, até então restritas ao setor de produção, passam a envolver, também, as áreas de P&D. e) A Metrologia já é um fator determinante para a aceitação de produtos no mercado globalizado e a superação de barreiras técnicas. Portanto, é imperativo que esforços sejam aplicados no sentido de se aprimorar os modelos educacionais, disponibilizando-se conceitos metrológicos e competência operacional. O governo brasileiro, sensível à necessidade de se consolidar um corpo técnico nacional de sólida formação acadêmica, especificamente na área de Metrologia, promoveu iniciativas como o Programa RH Metrologia e Rede Alfa (América Latina Formação Acadêmica) de Metrologia. Mais recentemente (dezembro de 2009), o
  21. 21. 20 INMETRO promoveu a I Escola de Metrologia do Sistema Interamericano de Metrologia (SIM)1 . Enquanto essa capacitação acadêmica ainda é incipiente, é de se esperar que o corpo técnico de alto nível (mestres e doutores), capaz de promover o desenvolvimento da Metrologia, tenha formação em áreas correlatas (não exatamente em Metrologia, porém com franco interesse pela mesma). Por outro lado, laboratórios metrológicos podem prover suporte estratégico para o aprimoramento de recursos humanos, já que dispõem de recursos materiais necessários à prática de experimentos associados ao desenvolvimento de teses e dissertações. 3.2 VOCABULÁRIO INTERNACIONAL DE METROLOGIA (VIM) Diariamente, os mais diversos tipos de profissionais se utilizam de termos específicos para expressar observações ou características de processos e de produtos de seus interesses. É importante que tais termos tenham um significado inconfundível, de modo que a troca de informações, geralmente de natureza técnica, possa ser desenvolvida com segurança e objetividade. Por outro lado, é ponto pacifico que toda medição está sujeita a imperfeições, de modo que cada medida registrada está associada a uma incerteza de medição. Com o objetivo de homogeneizar a terminologia técnica na área de Metrologia e, assim, diminuir os riscos de acidentes e de prejuízos causados por erros de comunicação, um conjunto de seis organismos internacionais desenvolveu o Vocabulário internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia, oficializado no Brasil por meio da Portaria INMETRO 029 (1995). 1 O encontro pioneiro reuniu cerca de 60 novos talentos do meio, provenientes de 32 países das Américas Ásia e África. A proposta é auxiliar na formação da nova geração de metrologistas, por meio de treinamento nas mais diversas áreas da metrologia, além de debater projetos que vêm sendo desenvolvidos, os desafios e o futuro da profissão. Fonte: Inmetro Informações – Vol. 29 n. 01 Janeiro de 2010.
  22. 22. 21 Tais organismos são: BIPM - Bureau International des Poids et Mesures. IEC - International Technical Commission. ISO - International Organization for Standardization. IUPAC - International Organization for Pure and Applied Chemistry. IUPAP - International Organization for Pure and Applied Physics. IFCC - International Federation for Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. A seguir, são apresentados alguns dos termos do VIM. São aqueles mais provavelmente utilizados ao longo de discussões técnicas relacionadas à calibração de medidores de energia e na elaboração de certificados de calibração de tais instrumentos. Valor verdadeiro (de uma grandeza) Valor consistente com a definição de uma dada grandeza específica. Observações: a) É um valor que seria obtido por uma medição perfeita; b) Valores verdadeiros são, por natureza, indeterminados. Valor verdadeiro convencional (de uma grandeza) Valor atribuído a uma grandeza específica e aceito, às vezes por convenção, como tendo uma incerteza apropriada para uma dada finalidade. Método de medição Seqüência lógica de operações, descritas genericamente, usadas na execução das medições. Observação: Os métodos de medição podem ser qualificados de várias maneiras: método por substituição; método diferencial; método "de zero". Procedimento de medição Conjunto de operações, descritas especificamente, usadas na execução de medições particulares de acordo com um dado método. Grandeza específica submetida à medição Exemplos: Pressão de vapor de uma dada amostra de água a 20ºC. Comprimento de uma barra de aço. Grandeza de influência Grandeza que não é o mensurando, mas que afeta o resultado da medição deste.
  23. 23. 22 Exemplos: a) A temperatura de um micrômetro usado na medição de um comprimento. b) A frequência na medição da amplitude de uma diferença de potencial em corrente alternada. Indicação de um instrumento de medição Valor de uma grandeza fornecido por um instrumento de medição. Exatidão de medição Grau de concordância entre o resultado de uma medição e um valor verdadeiro do mensurando. Observações: 1) Exatidão é um conceito qualitativo; 2) O termo precisão não deve ser utilizado como exatidão. Repetitividade (de resultados de medições) Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições de medição. Reprodutibilidade (dos resultados de medição) Grau de concordância entre os resultados das medições de um mesmo mensurando, efetuadas sob condições variadas de medição. Incerteza de medição Parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser fundamentalmente atribuídos a um mensurando. Valor de uma divisão Diferença entre os valores da escala correspondentes a duas marcas sucessivas. Obs.: O valor de uma divisão é expresso na unidade marcada sobre a escala, qualquer que seja a unidade do mensurando. Resolução (de um dispositivo mostrador) Menor diferença entre indicações de um dispositivo mostrador que pode ser significativamente percebida. Obs.: Para dispositivo mostrador digital, é a variação na indicação quando o dígito menos significativo varia de uma unidade. Classe de exatidão Classe de instrumentos de medição que satisfazem a certas exigências metrológicas destinadas a conservar os erros dentro de limites especificados. Obs.: Uma classe de exatidão é usualmente indicada por um número ou símbolo adotado por convenção e denominado índice de classe.
  24. 24. 23 Erro (de indicação) de um instrumento de medição Indicação de um instrumento de medição menos um valor verdadeiro de grandeza de entrada correspondente. Tendência (de um instrumento de medição) Erro sistemático da indicação de um instrumento de medição. Obs.: Tendência de um instrumento de medição é normalmente estimada pela média dos erros de indicação de um número apropriado de medições repetidas. Padrão Medida materializada, instrumento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência. Padrão primário Padrão que é designado ou amplamente reconhecido como tendo as mais altas qualidades metrológicas e cujo valor é aceito sem referência a outros padrões da mesma grandeza. Padrão secundário Padrão cujo valor é estabelecido por comparação a um padrão primário da mesma grandeza. Padrão de referência Padrão, geralmente tendo a mais alta qualidade metrológica disponível em um dado local ou em uma dada organização, a partir do qual as medições lá executadas são derivadas. Padrão de trabalho Padrão utilizado rotineiramente para calibrar ou controlar medidas materializadas, instrumentos de medição ou materiais de referência. Rastreabilidade Propriedade do resultado de uma medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, através de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas.
  25. 25. 24 Calibração 2 Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição ou sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. 3.3 IMPLANTAÇÃO DO SERVIÇO DE CALIBRAÇÃO PROPRIAMENTE DITO Com base no estudo promovido por Shibayama (2010), os serviços de calibração a serem oferecidos estarão concentrados em medidores de energia eletrônicos monofásicos, bifásicos e trifásicos com classe de exatidão variando entre 0,2% e 2% e fontes de geração de energia monofásica e trifásica, também com classe de exatidão variando entre 0,2% e 2%. Para a efetiva implantação do serviço, devem ser desenvolvidas e consolidadas cada uma das etapas apresentadas a seguir. 3.3.1 Etapas do processo de calibração O processo de calibração pode ser dividido nas seguintes etapas: orçamento do serviço; confirmação do pedido; recebimento do instrumento; limpeza da carcaça e dos contatos elétricos; calibração propriamente dita; correção e emissão do certificado de calibração; embalagem e despacho do instrumento calibrado e faturamento do serviço. Normalmente, para obtenção de um orçamento, o cliente fará um contato com o laboratório, informando suas necessidades específicas de calibração e solicitando, basicamente, informações sobre preço e prazo do serviço em questão. O laboratório deve desenvolver um modelo de orçamento que contemple os dados solicitados pelo cliente, além de informações complementares que procurem fortalecer o interesse do mesmo e, ao mesmo tempo, exima o laboratório de responsabilidades indesejáveis. 2 Até meados de 1990 era utilizado o termo “aferição”. A partir dos anos 90, o termo “aferição” entra em desuso na Metrologia e o INMETRO recomenda que, em seu lugar, seja adotado o termo “calibração”, em consonância com a terminologia internacional (calibration).
  26. 26. 25 Admitindo-se a confirmação do interesse, o cliente deve emitir um documento (confirmação do pedido) que dê garantias ao laboratório que o serviço será devidamente pago. Normalmente, tais garantias podem ser expressas por um contrato, um pedido de compra ou até mesmo uma correspondência de aceite. Uma vez em poder do laboratório, o instrumento a ser calibrado deve ser devidamente desembalado, avaliado e registrado, de modo que sejam documentadas as suas condições de recebimento (aparência e funcionamento), bem como os acessórios que o acompanhe. A fim de não contaminar o ambiente do laboratório e de evitar mau-contato das conexões elétrica, a carcaça do instrumento, bem como os seus terminais de conexão elétrica devem ser devidamente limpos antes de serem levados à bancada de calibração. Para a execução da calibração propriamente dita, o medidor sob calibração deve ser conectado ao padrão a ser utilizado, conforme procedimento específico que deve considerar as instruções dos manuais de operação dos instrumentos envolvidos e as exigências de normas e regulamentos pertinentes. Naturalmente, detalhes contidos na solicitação formal do cliente também devem ser observados. Neste momento, cabe citar que a definição dos pontos das escalas de medição a serem calibradas constitui uma exigência que merece destaque. Cada ponto é definido pela condição de energização do medidor durante a calibração. Segundo o Regulamento técnico metrológico a que se refere a portaria INMETRO Nº 431 de 04 de dezembro de 2007, p. 18 (quando considerando-se medidores monofásicos e polifásicos em cargas equilibradas), deve-se manter fixos o tempo de integração da energia em um minuto (quando não especificado pelo fabricante) e a tensão nominal (ex.: 120V); porém, variando-se a condição de energização por meio da corrente e do fator de potência, da seguinte forma:
  27. 27. 26 1º ponto: corrente regulada em 10% do valor nominal (ex: 15A), com FP=1.3 2º ponto: corrente regulada em 100% do valor nominal (ex: 15A), com FP=1. 3º ponto: corrente regulada em 100% do valor nominal (ex: 15A), com FP=0,5 ind.4 4º ponto: corrente regulada em 100% do valor nominal (ex: 15A), com FP=0,8 cap.5 As condições ambientais devem estar estáveis e de acordo com os limites de operação dos instrumentos. Por outro lado, o tempo mínimo para aquecimento de cada instrumento deve ser respeitado. Quando o instrumento entregue pelo cliente for uma fonte geradora de energia elétrica, a calibração deve ser executada aplicando-se os sinais pertinentes (tensão, corrente e fator de potência) por um dado período, registrando-se a diferença (erro) entre o valor indicado pela fonte e o valor obtido pelo medidor padrão. Quando o instrumento entregue pelo cliente for um medidor, a calibração deve ser executa de forma semelhante, atentando-se para o fato de que o padrão passa a ser a fonte de energia elétrica. É importante que todas as informações relevantes estejam claramente anotadas nos formulários de registro de medição, de modo que as etapas seguintes, bem como futuras consultas estejam bem embasadas. Quando em posse dos resultados obtidos, o laboratório deve emitir um certificado de calibração (melhor discutido no item 3.3.6 - Elaboração do Certificado de Calibração). Entretanto, deve-se dispensar um cuidado especial no processo de correção e emissão do certificado, já que tal documento deve ser a principal referência para a tomada de decisões com relação à liberação (ou não) do instrumento calibrado para uso regular. 3 FP significa fator de potência (ou cosφ), ou seja, o resultado do co-seno do ângulo de defasagem entre a tensão e a corrente circulante no medidor sob calibração. 4 FP=0,5 ind.(indutivo), indica que a corrente do circuito está atrasada de aproximadamente 60° em relação à tensão. 5 FP=0,8 cap.(capacitivo), indica que a corrente do circuito está adiantada de aproximadamente 30° em relação à tensão.
  28. 28. 27 Para a fase de embalagem e despacho, o instrumento deve ser reunido aos seus acessórios, cuidadosamente embalado e liberado para devolução ao cliente. Conforme a data do transporte, a nota fiscal de simples remessa deve ser emitida. Finalmente, uma vez encerrado o serviço, o faturamento pertinente deve ser providenciado. 3.3.2 Padrões a serem utilizados Na maioria dos casos, os padrões a serem utilizados durante os processos de calibração são definidos com base na faixa de medição e exatidão nominal dos instrumentos a serem calibrados. Segundo a Norma NBR ISO 10012-1 (1993), é recomendável que a relação entre a exatidão nominal do padrão e a exatidão nominal do instrumento sob calibração situe-se no intervalo entre três e dez vezes, de modo que a contribuição da exatidão do padrão no processo seja desprezível, em comparação com a contribuição da exatidão do instrumento a ser calibrado. A partir de uma busca a possíveis fornecedores de padrões, chegou-se a um sistema denominado “PTS 400.3 Modulare Portable Test System”, fabricado por uma empresa suíça denominada Meter Test Equipment AG (MTE). Tal sistema é capaz de medir e gerar sinais de energia elétrica com exatidão de 0,02%, ou seja, exatidão dez vezes melhor do que os melhores instrumentos a serem calibrados. A Figura 3 apresenta uma imagem do sistema PTS 400.3 citado, enquanto que o Anexo A apresenta os dados completos deste sistema. Adicionalmente, a Figura 4 apresenta uma imagem de um possível medidor a ser calibrado.
  29. 29. 28 Fonte: http://maxicont.hu/doc/termekek/PTS_400_3.pdf FIGURA 3 – SISTEMA PTS 400.3
  30. 30. 29 Fonte: http://www.landisgyr.com.br/default.asp?opcao=29&subopcao=95 FIGURA 4 – EXEMPLO DE MEDIDOR DE ENERGIA ELÉTRICA A SER CALIBRADO 3.3.3 Aspectos da qualidade À medida que os laboratórios de calibração e ensaios foram se estabelecendo, a comunidade interessada no assunto percebeu a necessidade da criação de uma norma capaz de definir requisitos gerenciais e técnicos para laboratórios deste tipo. Assim, surgiu a NBR ISO/IEC 17025:2005, dividida basicamente em duas partes. Na primeira parte (aspectos gerenciais), são tratados os seguintes assuntos: Organização (confidencialidade e proteção contra influência indevida); Sistema da Qualidade (expresso no manual da qualidade); Controle de Documentos; Análise de Solicitações; Subcontratações; Aquisição de Suprimentos; Atendimento ao Cliente; Reclamações; Controle de Trabalhos não Conformes; Ação Corretiva; Ação Preventiva; Registros (legíveis e recuperáveis); Auditorias Internas e, por último, Análise Critica pela Gerência. Na segunda parte (aspectos técnicos), são tratados: Pessoal, Acomodações e Condições Ambientais; Métodos de Ensaio e Calibração e suas Validações; Equipamentos; Rastreabilidade das Medições; Amostragem; Manuseio de itens de Ensaios e Calibrações; Garantia da Qualidade de Resultados e Ensaios e calibrações e, finalmente, Apresentação de Resultados.
  31. 31. 30 É fácil perceber que a capacitação para calibração de medidores de energia proposta neste trabalho deve estar inserida em um laboratório devidamente alinhado com os requisitos a NBR ISO/IEC 17025:2005 e preferencialmente acreditado pelo INMETRO, em conformidade com tais requisitos. 3.3.4 Aspectos de segurança As atividades desenvolvidas em laboratório podem expor o técnico a agentes de riscos, associados aos materiais empregados, aos métodos para a realização das tarefas e aos equipamentos empregados. O acidente em laboratório ocorre na realização de atividades técnicas ou não. De qualquer maneira, deve-se tomar as devidas precauções de modo a prevenir a ocorrência do acidente. Se o acidente ocorrer durante a realização de um serviço, os resultados obtidos no mesmo se tornam suspeitos devido aos efeitos psicológicos associados ao evento. Especificamente na área de eletricidade, é importante que o pessoal envolvido com o serviço em andamento seja formalmente treinado, no que se refere ao conteúdo da Norma Regulamentadora número 10 (NR 10) - Instalações e Serviços em Eletricidade (110.000-9), que por sua vez, fixa as condições mínimas exigíveis para garantir a segurança dos empregados que trabalham em instalações elétricas, em suas diversas etapas, incluindo projeto, execução, operação, manutenção, reforma e ampliação e, ainda, a segurança de usuários e terceiros.
  32. 32. 31 3.3.5 Cálculo da incerteza de calibração Segundo YEHIA (2010): Um resultado de medição está incompleto se não for apresentado com a sua respectiva incerteza. A incerteza é uma indicação quantitativa da qualidade do resultado. Sem a incerteza não se pode decidir, de forma confiável, se o resultado é adequado ao propósito da medição e consistente com outros resultados similares. Portanto, o processo de obtenção de um resultado experimental requer conhecimento técnico sobre os fenômenos físicos envolvidos na medição e sobre os métodos para quantificar a incerteza da medição. Métodos estatísticos para estimar as incertezas de medição têm sido aplicados de modo crescente no últimos 60 anos. No entanto, um guia em especial, publicado pela ISO (International Organization for Standardization) em 1993, denominado "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement", destacou-se dos demais e desfruta de grande aceitação pela comunidade metrológica. Popularmente tornou-se ser conhecido como "ISO GUM". Com o passar do tempo, os organismos de acreditação de laboratórios de calibração e ensaio passaram a exigir a aplicação do método descrito pelo ISO GUM na estimativa da incerteza de medição. No Brasil, o ISO GUM foi traduzido sob o título de "Guia para a Expressão da Incerteza de Medição". Da 3ª edição brasileira do ISO GUM (ABNT/INMETRO, 2003) vale destacar a importância dada à estimativa da incerteza de medição: O conceito de incerteza como um atributo quantificável é relativamente novo na história da medição, embora erro e análise de erro tenham sido, há muito, uma parte da prática da ciência da medição ou metrologia. É agora amplamente reconhecido que, quando todas as componentes de erro conhecidos ou suspeitos tenham sido avaliadas e as correções adequadas tenham sido aplicadas, ainda permanece uma incerteza sobre quão correto é o resultado declarado, isto é, uma dúvida acerca de quão corretamente o resultado da medição representa o valor da grandeza que está sendo medida (mensurando). Em princípio, seria interessante discorrer neste trabalho sobre assuntos que embasam o cálculo de incerteza da calibração de interesse, tais como, algarismos
  33. 33. 32 significativos, notação científica, arredondamento, TUR6 , distribuições estatísticas e propagação de erros. Entretanto, tais assuntos são facilmente encontrados na literatura, e.g., YEHIA (2010) e ISO GUM (1993). Um resumo do roteiro para o cálculo da incerteza de medição, conforme o ISO GUM (ABNT/INMETRO, 2003), é apresentado a seguir. a) Expresse, matematicamente, a relação entre o mensurando Y e as grandezas de entrada Xi das quais Y depende: Y = f(X1, X2, ..., Xn). A função deverá conter cada grandeza, incluindo todas as correções e fatores de correção, que podem contribuir com um componente de incerteza significativo para o resultado da medição. b) Determine xi, o valor estimado da grandeza de entrada Xi, seja com base em análise estatística de uma série de observações ou por outros meios. c) Avalie a incerteza padrão u(xi) de cada estimativa de entrada xi. d) Calcule o resultado da medição, isto é, estimativa y do mensurando Y, a partir da relação funcional f, utilizando como grandezas de entrada Xi as estimativas de xi. e) Determine a incerteza padrão combinada uc (y) do resultado da medição y, a partir das incertezas padrão associadas com as estimativas de entrada. f) Calcule a incerteza expandida U: U = k.uc (y), utilizando fator de abrangência (k) para um nível da confiança de, aproximadamente, 95%. g) Relate o resultado da medição y com a incerteza expandida U, informando também, o fator de abrangência (k) utilizado. Neste momento, parece oportuno simular a aplicação do roteiro apresentado acima. Neste sentido, admite-se um medidor de energia classe de exatidão 0,2% a ser calibrado por um padrão classe 0,02%. Toma-se, como exemplo, o ponto (condição de calibração): a) tempo de integração da energia de um minuto (1/60 h); b) tensão nominal de 120V; c) corrente regulada em 100% do valor nominal (15A), com FP=1. 6 TUR – Test Uncertainty Ratio - definido como sendo a relação entre classe de exatidão do instrumento sob calibração e a incerteza da calibração deste instrumento.
  34. 34. 33 Tal condição de energização implica a um valor indicado (V.I.) de energia elétrica de: V.I. = Tensão x Corrente x FP x Tempo de integração = 120V.15A.1.(1/60) = 30 Wh Assim sendo, espera-se que o valor lido pelo padrão ou V.V.C. (Valor Verdadeiro Convencional) durante a calibração esteja próximo de 30Wh. Dando prosseguimento à simulação, admite-se que foram realizadas três leituras (no mesmo ponto) por comparação direta entre o medidor de energia (V.I) e a fonte padrão (V.V.C). Equação da medição: V.I. = V.V.C. + Erro Dados obtidos: N V.V.C. (Wh) V.I. (Wh) 1 30,000 30,02 2 30,000 30,03 3 30,000 30,01 Média aritmética de V.I.: 30,02 Wh Desvio padrão experimental: s(x) = 0,01Wh Incerteza padrão: u(x) n s(x) = 3 s(x) = ⇒ u(x) = 0,005773 Wh Resolução do Medidor sob calibração (1 pulso): uResx = 0,01 Wh Exatidão nominal do Padrão: ± (0,02% da leitura): 0,006 Wh Incerteza da última calibração do Padrão (dados do certificado): U = ±0,002 Wh e k = 2 Resolução do Padrão (1 dígito): uResPad 2 10,00 = ⇒ uResPad = 0,0005 Wh
  35. 35. 34 Planilha de incertezas Incerteza Estimativa Distribuição Incerteza padrão Coef. Sensib. Contribuição para a incerteza Tipo Descrição (Wh) Tipo Divisor u(xi) ci ci.u(xi) ui(y) 2 A Variabilidade 0,005773 Normal 1 0,005773 1 0,005773 3,333 x10 -5 B Resolução do Medidor sob calibração 0,01 Retan. √3 0,005773 1 0,005773 3,333 x10 -5 B Classe de Exatidão do Padrão 0,006 Retan. √3 0,003464 1 0,003464 1,200 x10 -5 B Incerteza da calibração do Padrão (certificado mais recente) 0,002 Normal k = 2 0,001 1 0,001 1 x10 -6 B Resolução do Padrão 0,0005 Retan. √3 2,887x10-4 1 2,887x10 -4 8,335 x10 -8 uc = 0,00893 i 4 i N 1i 4 c eff (y)u (y)u ν ν = ∑ = = ∞ + ∞ + ∞ + ∞ + 44444 4 0,000288770,0010,0034640,005773 1)-(3 0,005773 0,00893 = 11,4 Pela relação abaixo, k ≅ 2,2 ννννeff 10 11 12 K 2,28 2,25 2,23 Incerteza expandida = U = k.uc = 0,00893 x 2,2 ⇒ U = ±±±±0,020 Wh É importante mencionar que a incerteza expendida (final) pode ser apresentada na mesma unidade da grandeza medida ou em valor relativo (exemplo: porcentagem, ppm etc.). Por outro lado, o valor numérico da incerteza deve ser fornecido com 1 ou 2 algarismos significativos. Por último, pode-se apresentar o resultado como sendo: (30,02 ±±±± 0,02) Wh
  36. 36. 35 3.3.6 Elaboração do Certificado de Calibração (produto final) O item 5.10 da norma ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005 estabelece que a apresentação de resultados fornecida por um laboratório deve relatar resultados com exatidão, clareza e objetividade, além de Incluir informações necessárias para a interpretação dos mesmos. O item 5.10.2 da norma ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005 estabelece que cada certificado de calibração deve incluir, a menos que o laboratório tenha razões válidas para não fazê-lo, pelo menos, as seguintes informações: a) um título (por exemplo: “Certificado de Calibração”); b) o nome e o endereço do laboratório e o local onde as calibrações foram realizadas, se diferentes do endereço do laboratório; c) identificação unívoca; d) o nome e o endereço do cliente; e) identificação do método utilizado; f) uma descrição, a condição e identificação não ambígua, do item calibrado; g) a data do recebimento do item, quando necessário, e a data da realização da calibração; h) os resultados da calibração com as unidades de medida, onde apropriado; i) o(s) nome(s), função(ões) e assinatura(s) ou identificação equivalente da(s) pessoa(s) autorizada(s) para emissão do certificado de calibração; j) onde pertinente, uma declaração de que os resultados se referem somente aos itens calibrados. Em adição aos requisitos listados em 5.10.2 da norma ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005, o item 5.10.4.1 prevê ainda que os certificados de calibração, onde necessário para a interpretação dos resultados da calibração, devem incluir o seguinte: a) as condições (por exemplo: ambientais) sob as quais as calibrações foram feitas, que tenham influência sobre os resultados da medição;
  37. 37. 36 b) a incerteza de medição e/ou uma declaração de conformidade a uma especificação metrológica identificada; c) evidência de que as medições são rastreáveis. 3.3.7 Espiral de projeto Segundo KAMINSKI (2008): Todos os projetos têm uma característica básica: não se desenvolverem linearmente, com cada etapa sendo completamente detalhada antes de se passar pela seguinte. O desenvolvimento de um projeto é interativo, pois cada item depende de outros para que o sistema com um todo funcione harmonicamente. Assim, uma imagem que define bem o processo de projeto é a de uma espiral (a chamada espiral de projeto), em que na primeira volta os itens são definidos de forma grosseira, aproximada; essa definição vai ficando mais precisa nas voltas seguintes, até convergir para a configuração final do sistema (projeto). Inicialmente, pode-se imaginar que o raciocínio acima é aplicável somente ao desenvolvimento de algum produto, mas logo se percebe que pode, também, ser aplicado ao desenvolvimento de um serviço, conforme propõe este trabalho. Neste contexto, parece oportuno identificar os principais itens que tendem a ser detalhados de maneira não linear ao longo do desenvolvimento do projeto proposto, lembrando que alguns deles estão sendo discutidos, com maior ou menor grau de aprofundamento ao longo do trabalho. A Figura 5 apresenta a espiral que contempla os itens considerados mais relevantes para este projeto, visando apenas a operacionalização do serviço de interesse (ainda sem um olhar voltado para fora da empresa), enquanto que o Quadro 1 apresenta o detalhamento da Espiral do Projeto.
  38. 38. 37 FIGURA 5 – ESPIRAL DO PROJETO
  39. 39. 38 LINHAS DE ATIVIDADES INTERSECÇÃO NA ESPIRAL DESDOBRAMENTO DA ATIVIDADE Infraestrutura 1 Estimativa do espaço necessário. 9 Estimativa dos equipamentos de apoio. 17 Definição de espaço, leiaute e especificação detalhada dos equipamentos de apoio. 22 Aquisições e montagens. Instrumentos padrão 2 Estimativa dos padrões necessários. 10 Estudo dos padrões disponíveis no mercado. 18 Definição dos padrões necessários. 23 Aquisições e montagens. Rastreabilidade Metrológica 3 Identificação das possíveis instituições capazes de calibras os padrões a serem adquiridos. 11 Definição da instituição a ser contratada. 19 Contratação. Mão-de-obra 4 Recrutamento de pessoal. 12 Treinamento específico. Normas e Regulamentos 5 Levantamento de normas e regulamentos aplicáveis ao serviço. 13 Estudo de documentação e estimativa de possíveis riscos e oportunidades. Organismos Certificadores 6 Identificação de possíveis organismos certificadores. 14 Contratação da certificação. Software e Hardware 7 Estimativa do hardware e software necessários. 15 Estudo dos recursos disponíveis no mercado. 20 Definição dos recursos a serem contratados. 24 Aquisições e instalações. Sistema de manutenção e suporte 8 Estimativa da manutenção e suporte necessários à operação do laboratório. 16 Estudo dos serviços disponíveis no mercado. 21 Definição dos serviços a serem contratados. 25 Contratações. QUADRO 1 – DETALHAMENTO DA ESPIRAL DO PROJETO
  40. 40. 39 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Segundo Shibayama (2010), os aspectos positivos levantados por meio de análise SWOT7 , tais como, a importância crescente dos medidores de energia, a baixa concorrência, o conhecimento do mercado e a infraestrutura necessária já disponível aparentam possuir mais força do que os aspectos negativos levantados, tais como, as possibilidades de novos concorrentes e a diminuição da margem de lucro dos fabricantes. Sob o aspecto financeiro, o estudo realizado indica viabilidade econômica, haja vista que a taxa de retorno para um investimento de aproximadamente R$ 490 mil é de 11% e prazo de “payback” é de 26 meses. Nestas condições, concluímos que o negócio “calibração de instrumentos de medidores de energia elétrica” pode ser implantado como mais uma linha de serviço de um laboratório já especializado em calibração de instrumentos de grandezas elétrica e situado na cidade de São Paulo ou arredores. Ao longo do trabalho, foram identificados algum assuntos interessantes que ainda podem ser melhor estudados e discutidos em trabalhos futuros, dentre eles: Incorporação de “inteligência” às redes de energia elétrica (“Smart Grid”) para fins de monitoração das grandezas de influência em tempo real e da otimização dos condutores de energia e demais equipamentos do sistema. Detalhes de funcionamento da Câmara de Comércio de Energia (CCEE), no que se refere ao processo de medição da energia comercializada e da contabilização dos dados. Detalhes construtivos dos medidores eletrônicos. Próximos passos das regulamentações elaboradas e aplicada pelo INMETRO na área de medidores de energia. 7 O termo SWOT é uma sigla inglesa para forças ou pontos fortes (Strengths), fraquezas ou pontos fracos (Weaknesses), oportunidades (Opportunities) e ameaças (Threats).
  41. 41. 40 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR ISO 9001:2008. Sistemas de gestão da qualidade – Requisitos. Rio de Janeiro, ABNT, 2008. 28p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR ISO 10012- 1:1993 – Requisitos de garantia da qualidade para equipamento de medição; Parte 1: Sistema de comprovação metrológica para equipamento de medição. Rio de Janeiro: ABNT, 1993. 14p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR ISO/IEC 17025:2005. Requisitos gerais para a competência de laboratórios de ensaio e calibração. Rio de Janeiro, ABNT, 2005. 31p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT / INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL - INMETRO . Guia para a Expressão da Incerteza de Medição. Terceira edição brasileira. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. 120p. CÂMARA DE COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - CCEE. São Paulo. Histórico de Preço Médio de Comercialização de Energia Elétrica. Disponível em <http://www.ccee.org.br/cceeinterdsm/v/index.jsp?vgnexto id=6e6596f102913210VgnVCM1000005e01010aRCRD>. Acesso em: 05 abr. 2010. CÂMARA DE COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - CCEE. São Paulo. Relatório de Informação ao Público. Disponível em <http://www.ccee.org.br/StaticFile/Arquivo/biblioteca_virtual/Relatorios_Publico/An ual/relatorio_anual_2008.pdf>. Acesso em: 05 abr. 2010. CAPOVILLA, A. M. Gasto de energia sob monitoramento nos EUA. O Estado de São Paulo, 26 mar. 2000. Negócios, Caderno B, p. B14. CERQUEIRA NETO, E. P. Gerenciando a qualidade metrológica. Rio de Janeiro: Imagem, 1993. 194p. DAHLE, D. A Brief History Of Meter Companies And Meter Evolution. Disponível em: <http://watthourmeters.com/history.html>. Acesso em: 22 mar., 2010. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL-INMETRO. Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia - VIM. Portaria INMETRO 029 de 1995. 4ª ed. Rio de Janeiro, 2005. 75p. KAMINSKI, P. C. Desenvolvendo produtos com planejamento criatividade e qualidade. Rio de Janeiro: LTC, 2008. 132p.
  42. 42. 41 LANDIS+GYR. Curitiba. Catálogo do medidor SAGA 1000. Disponível em <http://www.landisgyr.com.br/default.asp?opcao=29&subopcao=95>. Acesso em: 30 mar. 2010. MEDEIROS FILHO, S. Medição de energia elétrica. 2 ed. Recife: Universitária, 1980. 483p. MTE METER TEST EQUIPMENT AG. Suíça. Catálogo do Sistema PTS 400.3. Disponível em: < http://www.mte.ch >. Acesso em 30 mar. 2010. ORSOLON, M. Confiabilidade e Inteligência. Disponível em: <http://www.ecilinformatica.com.br/Revista_potencia.pdf>. Acesso em: 21 mar., 2010. SHIBAYAMA, H. Estudo econômico-financeiro de negócio baseado na prestação de serviços de calibração de medidores de energia elétrica. São Paulo, 2010. 45 p. Monografia apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do Certificado de Especialista em Gestão e Engenharia de Produtos – MBA / USP. YEHIA, R. Cálculo da Incerteza de Medição em Calibrações Elétricas. 2 ed. Apostila de treinamento: IPT, 2010. 57p.
  43. 43. 42 ANEXOS
  44. 44. 43 ANEXO A - SISTEMA DE CALIBRAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA , MARCA MTE, MODELO PTS 400.3
  45. 45. 44
  46. 46. 45
  47. 47. 46
  48. 48. 47
  49. 49. 48
  50. 50. 49
  51. 51. 50
  52. 52. 51
  53. 53. 52
  54. 54. 53
  55. 55. 54
  56. 56. 55
  57. 57. 56
  58. 58. 57

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