ANÁLISE DOS MÉTODOS TRADICIONAIS PARA ESCOLHA DA PERIODICIDADE NA CALIBRAÇÃO DE INSTRUMENTOS: ESTUDO DE CASO

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1 ANÁLISE DOS MÉTODOS TRADICIONAIS PARA ESCOLHA DA PERIODICIDADE NA CALIBRAÇÃO DE INSTRUMENTOS: ESTUDO DE CASO Camila Ferreira Trindade 1, Camila Mayra Aparecida Santos 2, André Silva Chaves 3 1 FEPI Centro Universitário de Itajubá, Av. Dr. Antônio Braga Filho, 687 Bairro Varginha Itajubá Minas Gerais CEP TEL. (35) , camilaferreira.trindade@gmail.com Resumo A calibração em instrumentos de medições deve ser uma atividade normal de produção tendo em vista que para assegurar uma boa qualidade no produto ela é indispensável. Cada organização define uma periodicidade para calibrar seu equipamento que melhor se enquadre nos termos financeiros e de qualidade. Os instrumentos podem ser submetidos a influências externas diferentes, tais como: temperatura, umidade, tempo de uso, maneira de como o instrumento é manuseado, fazendo necessária a utilização de um ou vários métodos de calibração dependendo das condições que se encontram. Sendo assim, muitas empresas submetem seus instrumentos à calibração periódica para manter a confiabilidade nas medições, segurança nos resultados e controle nos processos. Este artigo tem como objetivo através de um estudo de caso, apresentar cinco métodos de calibração para melhor definir a periodicidade nas calibrações dentro de empresas e descrever o processo utilizado por duas empresas de ramos diferentes. Palavras-chave: Calibração, Periodicidade, Qualidade, Instrumentos de Medição. Área do Conhecimento: Engenharia de Produção Introdução Como forma de garantir a qualidade dos produtos e o avanço tecnológico dos processos produtivos, as organizações têm como alternativa aprimorar seu sistema metrológico. Dessa forma, buscam a confiabilidade de seu sistema de medição para reduzir a variabilidade de suas operações continuamente. Segundo o requisito da NBR ISO/IEC 17025, norma de referência para as competências necessárias aos laboratórios, diversos fatores influenciam na variabilidade dos ensaios e/ou calibrações, sendo estes: fatores humanos, condições ambientais, equipamentos, manuseio de objetos e rastreabilidade de medição. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005, p. 11). A calibração dos instrumentos de medição é uma função importante para os processos nas organizações, mas se não for determinada uma periodicidade adequada para cada instrumento, surgirão erros e incertezas nas medições, o que afetará o principal objetivo das empresas que é atender as necessidades dos clientes. O presente artigo tem como objetivo realizar um estudo de caso em duas empresas, verificando seu processo de calibração e a determinação da periodicidade aplicada por ambas. Metodologia O método de pesquisa utilizado neste trabalho é o estudo de caso, onde foram coletados dados de duas empresas de ramos diferentes, analisando a forma de definir a periodicidade de calibração dos instrumentos. De acordo com Miguel (2007), o estudo de caso pode ser visto como uma abordagem qualitativa (um estudo de natureza empírica) de dados de uma estrutura organizacional. Em termos leigos, fazer um estudo de caso é contar uma história sobre determinada área dentro de uma organização. Metrologia é uma palavra de origem grega: metron = medida; logos = ciência. É uma ciência cujo objeto de estudo está em dimensionar, mensurar, avaliar as medidas, os instrumentos e as técnicas de medições, onde possa garantir a qualidade e minimizar as incertezas. (VIM, 2012). 1

2 Quando se realiza uma medição, do ponto de vista técnico, espera-se que ela tenha um valor mais próximo do verdadeiro (exatidão), que apresente uma concordância entre os resultados de medições efetuados sob as mesmas condições (repetitividade) e concordância entre os resultados sob condições variadas (reprodutibilidade) (RMRS, 2003). Normas A NBR ISO/IEC se refere aos requisitos gerais para competência de laboratórios de ensaios e calibrações, ou seja, deverá ser utilizada por laboratórios no desenvolvimento dos seus sistemas de qualidade, administração e técnicas, tendo como objetivo assegurar a emissão dos resultados confiáveis para seus clientes. O item 5.9 desta norma trata exatamente sobre a validação dos resultados obtidos. Para se obter esta validação os laboratórios devem apresentar instruções práticas de suas atividades, realizar estudos periódicos das medições e ainda obter dados para tais aplicações. Com os resultados apresentados, uma análise crítica é feita para verificar se os resultados foram ou não satisfatórios. Em casos insatisfatórios, cabe aos laboratórios planejar ações para erradicar os desvios (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005, p. 21). Métodos A determinação da periodicidade de calibração metrológica surge como destaque em diversas normas, as quais sugerem que os equipamentos que influenciam na qualidade do produto devem ser calibrados em intervalos adequados, não ficando definido o conceito de adequado. (SARAIVA, Ferramentas para ajustar a periodicidade de calibração. In ENQUALAB, V, São Paulo, 2005). Sendo assim, cada organização estabelece a periodicidade de calibração de acordo com seus critérios, buscando reduzir custos com calibração e garantir a qualidade dos produtos para os clientes. Desenvolveram-se ao longo dos anos alguns métodos, que serão utilizados neste artigo para melhor definir a periodicidade de alguns equipamentos. São eles: método A1, método A2, método A3, método A4 e método de Schumacher. (NCSL,1989). Método A1: Utiliza-se esse método em função do status do instrumento apresentado em sua calibração. O intervalo entre as calibrações dos instrumentos é ajustado considerando o grau de confiabilidade da medição e a condição de conformidade do instrumento. (PORTELA, 2003). Método A2: Esse método é definido em função da conformidade do instrumento, porém o seu ajuste depende da amplitude dos desvios em relação à tolerância do processo estabelecido. (NOVASKI e FRANCO, 2000). A classificação dos desvios define-se em três códigos: 0 (Para instrumentos que apresentam desvios dentro das especificações), 1 (Para instrumentos que apresentam desvios fora das especificações, apresentando valores menores que duas vezes suas especificações) e 2 (Para instrumentos que apresentam desvios fora das especificações, apresentando valores maiores que duas vezes suas especificações). Método A3: É utilizado após analisada a condição de conformidade do instrumento no período da calibração e nas duas calibrações anteriores. Analisa e estabelece o ajuste dos períodos em intervalos semanais. (PORTELA, 2003). Segundo este método, a periodicidade poderá continuar a mesma, aumentar, reduzir ou reduzir drasticamente. Método A4: Utiliza o conceito do estado de conformidade com que o dispositivo é encontrado na calibração, o nível de confiança desejado e o número de ciclos de calibração já executados. (DUNHAM e MACHADO, Método de alteração de intervalos entre calibrações. In ENQUALAB, VIII, São Paulo, 2008). Método de Schumacher: O método de Schumacher envolve o comportamento dos instrumentos em calibrações anteriores, a sua periodicidade e o estado em que se encontram. Para aplicá-lo, primeiramente é necessário o acesso aos dados históricos e a verificação do estado em que o instrumento se encontrava no momento da calibração. A ficha histórica é composta de 3 letras: A (Avaria - alguns parâmetros podem ser afetados); C (Conforme - aprovado); F (Fora da exatidão - não conforme). 2

3 Se apresentar uma seqüência de C significa que a periodicidade de calibração pode aumentar já uma seqüência de A ou F significa que a periodicidade pode ser reduzida. Resultados A determinação da periodicidade de calibração metrológica surge como destaque em diversas normas. As empresas podem escolher o método de calibração que julgam mais vantajoso para aplicar nos seus equipamentos. Com isso, surgiu a pretensão de aplicar os métodos em duas empresas que ainda não os conhecia e que definem seus intervalos de calibração da forma que melhor se enquadra nos padrões financeiros e no tempo de garantia especificado pelo fornecedor do equipamento. O trabalho se desenvolveu através da coleta de dados. Empresa 1 Na empresa 1, o instrumento de medição, quando novo, ao chegar na Inspeção e Recebimento da empresa já é prontamente encaminhado para o laboratório da engenharia, onde passa por uma análise. Verifica-se o fornecedor já enviou o equipamento calibrado, caso não seja, providencia a calibração em um laboratório externo. Assim que o laboratório finaliza a calibração, o instrumento retorna para a empresa juntamente com os certificados de calibração e com o certificado dos padrões utilizados na calibração. Quando o equipamento já vem calibrado do fornecedor ou mesmo quando se calibra externamente, ao chegar na empresa passa por uma análise do setor de engenharia, para garantir se está de acordo com as medidas especificadas no procedimento gerencial, ou seja, é feita uma análise crítica e uma verificação dos resultados encontrados na calibração. Nessa análise, são considerados o tipo do equipamento, considerando o maior desvio, a incerteza de medição encontrada e a tolerância do processo produtivo. Segue-se o seguinte critério: O erro máximo admissível (EMA) definido pelo somatório do módulo do maior desvio com a incerteza de medida encontrada, tem que ser igual ou menor que a fração da tolerância de processo, assim estabelecida. Se o valor encontrado no certificado de calibração estiver dentro dos critérios estabelecidos pela empresa: O equipamento é APROVADO e disponibilizado ao uso. Se o valor encontrado no certificado de calibração estiver fora dos critérios estabelecidos: O equipamento é REPROVADO. Em caso de equipamento reprovado, ocorre o descarte ou devolução ao fornecedor. O setor de engenharia arquiva em uma pasta digital o certificado de calibração e as análises críticas. Antes de disponibilizar para o setor, identifica com uma etiqueta padrão com as letras correspondente a família do equipamento e com última data de calibração e a próxima e arquiva todos os dados necessários em uma planilha. Os equipamentos podem ser classificados em calibração externa, calibração interna ou avaliação periódica. Os equipamentos que influenciam na qualidade e que são utilizados para validar os produtos são calibrados externamente, normalmente, a empresa utiliza a periodicidade de calibração externa de 1 ano, exceto nos equipamentos de grande porte, que exigem um alto custo com transporte e com a própria calibração, para esses são definidos em média 3 anos. Todos os equipamentos calibrados externamente, passam por uma calibração interna, feita pelo laboratório da engenharia, onde é analisado os seguintes itens: Verificação da armazenagem, conservação, identificação e funcionamento do equipamento; Verificação dos cabos, botões, chaves e conexões se aplicável; Verificação da configuração/ajuste do equipamento se necessário; Verificação se o equipamento possui análise crítica de uso no posto em questão; Verificação dos periféricos conectados ao equipamento sob aspecto visual e funcional; Verificação dos aspectos de segurança; Verificação da existência ou não de fugas de alta tensão nos cabos de testes e outros; Para equipamento que possui bateria de alimentação, verifica sua carga ou ciclos de carga/descarga; 3

4 Verificação da limpeza do equipamento e quando estiver sujo providencia sua limpeza de acordo com a recomendação do fabricante; Atualização das etiquetas de identificação e de marcação; A periodicidade da calibração interna, é definida de acordo com a localização do equipamento ou a quantidade de vezes que é utilizado, normalmente é definido de 3 a 6 meses. Neste caso o equipamento não sofre reparo, apenas ajuste. A avaliação periódica é utilizada somente para as ferramentas, exemplo, parafusadeiras, ferros e estações de solda, pois são feitos ajustes no próprio local de trabalho com auxílio de um equipamento calibrado externamente. Por exemplo, a parafusadeira tem seu torque ajustado por um torquímetro calibrado externamente, o valor do torque é definido na Instrução de Trabalho de cada produto e é ajustado a cada troca de produto ou posto de trabalho, tendo uma periodicidade de 1 a 4 semanas. Empresa 2 Na empresa 2 os prazos são determinados de acordo com o local de uso do equipamento, setor, base em históricos de ocorrências, etc. Os prazos de calibração definidos ficam validos até o último dia do mês de seu vencimento, com uma tolerância de 5 dias após o mês de referência devendo-se obedecer primeiramente a data especificada no Programa de Calibração e Ajuste (PCA). Os instrumentos não utilizados entre uma calibração e outra são avaliados periodicamente, num intervalo máximo de 2 anos ou o correspondente a 4 calibrações periódicas, para análise das condições dos mesmos. Se necessário, deverão ser calibrados. O julgamento da condição de recebimento do item a ser calibrado deverá ser definido como uma das 3 opções a seguir: Avaria Calibração extra a pedido do funcionário; Ajuste de funcionamento (folga do nônio, catraca, etc.); Funcionamento irregular provocado por sujeira (mecanismo enrosca ); Paralelismo das faces de contato; Qualquer defeito em calibradores de luz, folga ou passa-não-passa. Não conforme Ajuste de zeragem do instrumento. Conforme O instrumento foi recebido em condições satisfatórias, ou seja, suas condições de recebimento e devolução ao usuário são as mesmas; O instrumento não foi utilizado. Para os ferramentais utilizados nos diversos setores da fábrica e que possuem procedimento de calibração, os mesmos devem ser calibrados conforme seus procedimentos, quando estiver especificado que a frequência de calibração fica a critério do almoxarifado de ferramental, os mesmos devem ser calibrados no mínimo uma vez ao ano. Mensalmente a metrologia emite uma listagem de prevista e não realizada para os setores usuários, ficando o setor usuário responsável pelo equipamento vencido na fábrica e por quaisquer problemas que venha a acontecer com o mesmo ou com o produto que este equipamento esteja medindo. Após dois meses, se o equipamento não for encontrado ou encaminhado até a Metrologia, a mesma, cancela o equipamento do programa de calibração, e envia uma relação dos cancelados por motivo de não envio para a calibração para os setores usuários. Todo instrumento tem sua ficha histórica, na qual são registradas as condições de revalidação. Podemos com essa informação formar juízo a respeito dos instrumentos. Por exemplo, um instrumento Conforme não vai mais ficar conforme apenas pelo fato de ter sido reavaliado. Pode até ocorrer que em consequência de revalidação desnecessária, o instrumento venha a ser avariado. Então sequência de C (Conforme) na ficha histórica indica que o instrumento está sempre conforme, a conclusão é imediata. Revalidação não é necessária e pode ser desaconselhável e o ciclo pode ser aumentado. Por razões semelhantes, seqüência de N (Não Conforme) indica a existência de problemas. O instrumento não consegue se manter dentro da tolerância. É visível que o ciclo deve ser reduzido e que, ao mesmo tempo, seja pesquisada a causa do problema. As informações registradas nas fichas vão permitir a tomada de decisões, a respeito de duração de ciclos. Com base no desempenho anterior e na condição atual podemos tomar decisões: elas são indicadas por letras maiúsculas e temos: 4

5 E (Estender) Indica que a duração deve ser aumentada D (Diminuir) Indica que a duração deve ser diminuída M (Máxima Redução) Indica redução de ciclos até duração mínima P (Permanece) Indica que permanece o meio ciclo (caso duvidoso) Conclusão A definição da periodicidade de calibração agrega valores dos quais possibilitam um aumento das vendas, credibilidade com os clientes, redução de custos e qualidade dos produtos. A aplicação dos métodos justifica a determinação da frequência utilizada para calibrar os equipamentos, sendo este o objetivo deste artigo. De acordo com o estudo realizado, pode-se concluir que as empresas em questão, não utilizam os métodos da literatura, pois esses não satisfazem os critérios definidos por elas, por questões de custos, aplicações dos instrumentos e transportes. A empresa 1 utiliza um pouco de cada método, porém visa garantir que a organização poderá arcar com os custos envolvidos. A empresa 2 estabeleceu um método semelhante ao Schumacher, porém, realiza alterações na periodicidade que melhor lhe convenham. Por tanto, observamos ser mais viável para cada empresa criar seu próprio método com base nos cinco métodos trazidos pela literatura, seguindo as normas estabelecidas, garantindo a qualidade dos produtos e uma redução nos custos. Agradecimentos Agradecemos a FAPEMIG, que nos deu todo apoio e incentivo para a realização deste artigo. 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 CERVO, Amado Luiz; BERVIAN, Pedro Alcino. Metodologia Científica. 3 ed. São Paulo: McGraw- Hill do Brasil, DUNHAM, Paulo Cezar da Costa Lino; MACHADO, Marcio, Método de alteração de intervalos entre calibrações, Rede Metrológica de São Paulo, ENQUALAB-2008, São Paulo, FLUKE CORPORATION. Calibration: Philosophy in Practice. 2. ed. Everett, WA: Fluke Corporation, Everett, Wa, U.S.A,1994. p LIRA, Francisco A., Metrologia na Indústria. 9. Ed. Editora Érica, São Paulo, Brasil, MIGUEL, P. A. C. Estudo de Caso na Engenharia De Produção: Estruturação e Recomendações para sua Condução, Produção. v. 17, n. 1, p , Jan./Abr NETO, João Cirilo da Silva. Metrologia e controle dimensional: conceitos, normas e aplicações. Elsevier Brasil, NOVASKI, Olívio; FRANCO, Samuel Mendes Comparação entre Métodos para Estabelecimento e Ajuste de Intervalos de Calibração. Sociedade Brasileira de Metrologia - Metrologia 2000 São Paulo. 5

6 OLIVEIRA, F. Análise do Sistema de Medição (ASM), Revista Metrologia & Instrumentação. São Paulo, nº24. p 66, 69, Set REDE DE METROLOGIA E ENSAIOS DO RIO GRANDE DO SUL (RMRS). Metrologia: A base física da qualidade. Rede Metrológica do Rio Grande do Sul, SARAIVA, C. P., Ferramentas para ajustar a periodicidade de calibração, Rede Metrológica de São Paulo, ENQUALAB , São Paulo, VIM Vocabulário Internacional de Metrologia. Conceitos Fundamentais e Gerais e Termos Associados, 2a. ed. Luso - Brasielira; Rio de Janeiro: W. PORTELA, Ajuste da Freqüência de Calibração de Instrumentos de Processo Foco na Indústria Farmacêutica, In Metrologia Metrologia para a Vida, Recife,