Jailson Guedes Leão 1, André Silva Chaves 2

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1 Implantação do Sistema de Aferição & Calibração de Instrumentos de Medição Utilizados nos Projetos Nacionais e Internacionais de um Órgão de Pesquisa Astronômica. Jailson Guedes Leão 1, André Silva Chaves 2 1 FEPI Centro Universitário de Itajubá, Av. Dr. Antônio Braga Filho, 687 Bairro Varginha Itajubá Minas Gerais CEP TEL. (35) , guedes.jailson@yahoo.com Resumo O presente trabalho tem o objetivo de apresentar a implantação de um sistema de aferição e calibração de instrumentos e equipamentos de medição utilizados nos projetos produzidos internamente por um órgão de pesquisa astronômica situado em Itajubá, MG, com o intuito de se adequar os padrões técnicos exigidos como a norma ISO 9001:2008 afim de garantir a qualidade e confiabilidade dos componentes produzidos para a pesquisa astronômica brasileira e internacional e elevar os padrões dos equipamentos produzidos. E fazer um levantamento e registros dos instrumentos e estabelecer a necessidade de quais devem ser calibrados externamente para posteriormente realizar as devidas calibrações dentro do próprio local de acordo com especificações gerando assim um manual da Metrologia. Palavras-chave: Calibração; Medição; Qualidade; Metrologia. Área do Conhecimento: Engenharia de Produção Introdução Atualmente existe uma necessidade de uma padronização global de um sistema de qualidade para proporcionar a intercambialidade de componentes que requer a adoção por parte das empresas de normas padronizadas e certificações internacionais como a ISO, que estabelece regras e direcionadores para a implantação de um sistema de qualidade que garanta a funcionalidade dos produtos. Para garantir a qualidade dos produtos, um item é de extrema importância dentro das empresas e contribuiu e muito com a produção dos componentes e a metrologia, que é responsável por garantir que as medidas realizadas dentro da sua empresa, seja a mesma encontrado por um outro operador, e os seus instrumentos de medição sejam confiáveis e sempre evidenciem o valor real das medições. Anteriormente aos anos 90, o sistema de metrologia comtemplou poucos avanços e não era muito desenvolvido pelas organizações por ser visto como uma atividade secundaria e que não necessitava de muitos investimentos e não havia a preocupação que existe nos dias atuais com a confiança nas medições. Com a abertura dos mercados mundiais, houve uma revolução e aprimoramento nos Sistemas de Qualidade, direcionadas na maioria das vezes por órgãos como a ISO, ratificou a implantação de controle das medidas e incertezas e adotou padrões e exigências sobre os métodos utilizados pelas empresas evitando conflitos com fornecedores e clientes, oferecendo produtos conforme as especificações. De acordo com a resolução normativa ABNT ISO 10012:2004 direciona a abordagem orientada a gestão de processos é traz recomendações a respeito de processos de medição e aborda considerações com o objetivo de dar suporte à qualidade de itens fabricados pelas empresas é propõem um modelo de gestão como mostra a figura 1 1

2 Figura 1 Modelo de sistema de gestão de medição Metodologia Diversas normas e especificam e estabelecem como requisito a calibração dos dispositivos de medição em intervalos adequados, porém, não definem ao certo qual intervalo seria o ideal. Porém, é fácil perceber, que os dispositivos de medição, devem ser mantidos em uma condição confiável, ou seja, que seu erro máximo não alcance um valor que leve o dispositivo a uma condição de falha, e, por consequência, realizar medições que não expõe o verdadeiro valor encontrado. De acordo com a ABNT NBR ISO 10012:2004 a função metrológica deve ser definida pela a empresa, com o envolvimento total da alta direção assegurando a disponibilidade de recursos necessários, sempre visando o foco no cliente com o objetivo de estabelecer conceitos mensuráveis da qualidade para o sistema de gestão de medição. Metrologia A metrologia tem o intuito de apresentar qualidade aos produtos fabricados e atuar no processo como indicador para as empresas se tornarem mais competitivas e atribuir aos produtos melhor valor agregado e o consumo mínimo de insumos para a sua fabricação. Os departamentos de metrologia agregam benefícios aos diversos setores produtivos como a redução de custos com retrabalhos e estão ligados diretamente na qualidade dos produtos e serviços e trazem credibilidade para as organizações. A calibração, definida pelo Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia VIM (INMETRO, 2007) 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. De acordo com a definição formal de metrologia, palavra de origem grega (metron: medida; logos: ciência), Descreve como a ciência das medições, englobando todos os aspectos teóricos e práticos que garantem a precisão exigida no processo produtivo, afim de garantir a qualidade de produtos e 2

3 serviços através da calibração de instrumento de medição e da realização de ensaios, sendo a base fundamental para a competitividade das empresas. (CNI,2002) A metrologia é um recurso para o processo de qualidade de manufaturados e confiabilidade das medições. Porem a confiabilidade dos resultados e obtida através da calibração dos instrumentos utilizados e a realização periódica desse procedimento garante a rastreabilidade das medições e reduz erros através de correções com o intuito de aumentar a confiabilidade das medições. A metrologia utiliza os conhecimentos metrológicos no desenvolvimento da indústria e na melhoria da qualidade de produtos e serviços, com o intuito de assegurar-lhes a conformidade com as especificações técnicas exigidas de acordo com padrões internacionais. Para assegurar a competitividade de produtos, e atender às exigências impostas por normas técnicas e expectativas de clientes e usuários (FROTA, 1996). Calibração A norma ISO 9001/2008, estabelece que o controle de equipamentos de inspeção, medição e ensaios devem seguir procedimentos de controle, calibração e registro documentados de modo assegurar que as incertezas das medições estejam dentro de padrões aceitáveis. A calibração de instrumentos engloba etapas de planejamento, execução de atividades, processamento de dados e analise de resultados com o objetivo de garantir padrões metrológicos confiáveis e agregar qualidade nos processos produtivos. A periodicidade de calibração é específica para cada instrumento e é definida pelo órgão metrológico, recomendações internacionais ou através de métodos para determinação da periodicidade de calibração e tem por objetivo garantir que os instrumentos, equipamentos ou padrões, sejam utilizados pelos agentes metrológicos somente dentro do período estabelecido na tabela de periodicidade de calibração elaborada pela empresa. A NBR 10012:2004 estabelece que o registro dos instrumentos tem que apresentar todos os registros de atualização e atividades (Calibrações, manutenções, situação do instrumento, etc.) realizadas pelo responsável e os documentos que tratam destas informações devem ser anexados e todo o acesso ao sistema deve ser monitorado e as informações de data, hora, nome da pessoa, bem como a ação realizada, devem ser preservadas não podendo ser modificadas. Procedimentos de Calibração A implantação dos processos de calibrações obedece aos critérios de análise que será instalado, sendo elaborado em conjunto com especialistas das áreas envolvidas. E é definida como uma grandeza de medida, desde que, se o erro exceder do limite da exatidão requerida, sua atuação no processo causará uma incidência direta sobre a conformidade e qualidade do produto. A norma ISO 9001 no item 4.11 Controle de Equipamentos de Inspeção, Medição e Ensaios estabelece que os instrumento que afetam a qualidade do produto devem ser calibrados e ajustados com intervalos pré-definidos por padrões nacionais ou internacionais, quando exigidos, ou de acordo com a necessidade das empresas. A resolução normativa NBR ISO/IEC especifica os requisitos gerais para a realização de ensaios e/ou calibrações e credenciamento de laboratórios para realizar tais procedimentos. Com o objetivo de realizar esses procedimentos dentro da instituição em questão e garantir confiabilidade no produtos produzidos, realizou-se uma pesquisa de empresas na região que estão aptas a realizar calibrações e constatou-se após alguns levantamentos o preço médio em torno de R$ 27,00 para a calibração de um paquímetro convencional digital com faixa de operação de 0-200mm. E com várias pesquisas montou-se um plano de gestão metrológica baseando na norma ABNT NBR NM 216:2000, que especifica características dimensionais de desempenho para paquímetros e seus respectivos controles, tendo em vista que o instrumento e um dos mais utilizados pelo setor de usinagem e o de Controle e Garantia da Qualidade da instituição, adotando um intervalo médio de seis meses entre uma calibração e outra de acordo com a usabilidade dos instrumentos, pois nenhuma norma especifica um tempo ideal desse intervalo, deixando essa decisão a cargo do setor responsável. 3

4 Procedimentos Os métodos de calibração propostos avaliam o desempenho do instrumento em todo a faixa de medição e estabelece os erros máximos admissíveis de indicação, como deve ser realizado o procedimento e os blocos padrões a serem utilizados. Inicialmente foi feito um levantamento da quantidade de paquímetros e foi realizado um registro individual de todos de acordo com o seu número de patrimônio. Posteriormente foram gravados com o seu respectivo número em uma máquina laser já existente na instituição, sendo um dos requisitos NBR 10012:2004 referentes a gestão do processo e rastreabilidade dos instrumentos. A seguir elaborou-se o procedimento de calibração dos paquímetros que começa com a desmontagem e limpeza do instrumento, seguindo alguns passos importantes e a lavagem das peças com álcool, na sequência realiza-se secagem com um pano limpo e a análise de irregularidades que posam comprometer o resultado da calibração, como rebarbas e amassados. Também se avalia os traços das escalas que devem apresentar uma cor preta e bem distinta e tem que estar retos e uniformes. Em seguida monta-se as peças de forma que o cursor deslize até o final da escala principal de modo suave e sem folga. A calibração deve ser executada em 03 (três) pontos da escala principal, utilizando blocos padrão de 10mm, 50mm e 100mm medindo-os com os bicos de medição externa. Deve-se repetir essa etapa 03 (três) vezes em cada ponto de calibração da escala, e a média dos valores encontrados são lançados na ficha de Calibração de cada instrumento, considerando o erro do bloco padrão. Para calibrar a régua de profundidade, utiliza-se os mesmos blocos padrão de 10mm, 50mm e 100mm com o auxílio de um desempeno de granito de ferro fundido DSF-001, observando-se a profundidade da vareta e das faces de medição de ressaltos. Com o paquímetro totalmente fechado, observa-se contra a luz, se não há diferença de paralelismo, caso ocorra, corrigir com a pedra de Arkansas. A calibração das faces de medição internas deve ser feita com anéis padrão, pelo menos com 2 (dois) padrões diferentes e se avalia 03 (três) vezes em cada padrão, e anota-se os valores encontrados no instrumento, calculando a média aritmética das leituras, considerando o erro dos anéis padrão. Tolerâncias O erro admissível para paquímetros varia em função da faixa de operação de acordo com a tabela 1, caso o paquímetro ultrapassar os limites de tolerância deverá ser sucateado. Tabela 1- Tolerâncias TABELA DE TOLERÂNCIAS PAQUÍMETRO NOVO PAQUÍMETRO EM USO FAIXA DE OPERAÇÃO DIVISÃO DE ESCALA (mm) DIVISÃO DE ESCALA (mm) 0,05 0,02 0,01 0,05 0,02 0,01 0 a 200mm ± 0,04 ± 0,03 ± 0,02 ± 0,08 ± 0,06 ± 0, a 400mm ± 0,04 ± 0,03 ± 0,02 ± 0,08 ± 0,06 ± 0, a 600mm ± 0,04 ± 0,03 ± 0,02 ± 0,08 ± 0,06 ± 0,04 Resultados Fonte: NBR NM 216:2000 Para a implementação adequada de um sistema de confirmação metrológica eficaz e confiável é necessária a definição bem detalhada dos objetivos. Um cronograma estruturado dispondo de quem são as responsabilidades, prazos e recursos deve ser estabelecido uma vez que a estruturação completa de um sistema de confirmação metrológica é um projeto complexo, que envolve a disposição de recursos financeiros e consome muito tempo. 4

5 Após a concepção de um sistema de gestão metrológica e a implantação de um sistema de aferição ainda estar no início, já se pode evidenciar vários ganhos com relação a organização dos instrumentos utilizados no processo produtivo e a necessidade de calibração de alguns equipamentos que nunca foram avaliados desde a sua compra. Com o decorrer do programa várias ações de aperfeiçoamento poderão ser identificadas e serão introduzidas dentre elas o intervalo de uma calibração e outra, pois nas referências normativas citadas não mencionam qual seria o intervalo ideal, e sim dispõe que a organização defina de acordo com sua necessidade. Conclusão Com a abertura dos mercados globais, a exigência de produtos com qualidade faz que sejam adotadas práticas relacionadas a sistemas de Metrologia, com o intuito de evidenciar a confiabilidade no sistema de medição que garanta as especificações técnicas, e a adequação as regulamentações de normas nacionais e internacionais. Após realizar-se uma pesquisa detalhada e completa com relação a comprovação metrológica conclui-se que as normas que se referem à calibração de instrumentos, intervalos de calibração, não especificam um período ou um intervalo a ser adotado como referência. Mas dão orientações a respeito de calibrações e determina que devem ser bem estruturadas para que se assegure a qualidade do produto ou serviço. Com a proposta para implantação de um sistema de calibração e aferição, destaca-se a importância do planejamento bem programado para então seguirem-se as etapas de execução, verificação, correções e melhorias no sistema. Não deixando de lado a importância do embasamento teórico necessário à equipe responsável por este processo e dando suporte necessário para os setores envolvidos. Medir os resultados é vital para se monitorar o desempenho do sistema e apontar melhorias para a gestão da organização. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 17025: Requisitos gerais para competência de laboratórios de ensaio e calibração. Rio de Janeiro ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR ISO 10012: Sistemas de gestão de medição requisitos para os processos de medição e equipamentos de medição. Rio de Janeiro CNI- Confederação Nacional da Indústria. Projeto Sensibilização e Capacitação da Indústria em Normalização, Metrologia e Avaliação da Conformidade. 2ª edição, Brasília, Frota, Maurício Nogueira. Não há qualidade sem metrologia; Jornal da Rede Metrológica RS, no. 10, ano IV, INMETRO, Vocabulário Internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia VIM[portaria Inmetro 029 de 10/03/95] - 5a. ed.; Rio de Janeiro: NBR ISO 9001/2008. Sistemas da Qualidade Modelo para Garantia da Qualidade em Projeto, Desenvolvimento, Produção, Instalação e Serviços associados; ABNT,