9 Controle de Qualidade. Metrologia e Controle Dimensional - MCD

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1 9 Controle de Qualidade Metrologia e Controle Dimensional - MCD

2 Motivação Resultado de medições sempre apresentam dúvidas. Decisões sobre a qualidade de produtos ou processos devem ser tomadas com base em medições. Como tomar decisões seguras quando há dúvidas presentes?

3 9.1 Tolerâncias

4 Tolerâncias São limites aceitáveis para uma característica de um componente, produto ou processo que, se obedecidos, não comprometem a sua qualidade. Tolerâncias devem sempre ser informadas pelo projetista e passam a fazer parte das especificações de um produto ou processo.

5 Exemplos de tolerâncias O diâmetro de uma cabo de vassoura cumprirá bem sua função se seu diâmetro estiver dentro da tolerância (25 ± 1) mm. O valor de um resistor elétrico de 150 com tolerância de 10% deve estar dentro da faixa (150 ± 15). Nem o comprador nem o fabricante serão lesados se a quantidade de café dentro de uma embalagem de 500 g estiver dentro da faixa (500 ± 10) g.

6 Tolerâncias São estabelecidas com base nas características desejadas para o produto. Tolerâncias mais apertadas que o necessário encarecem o produto. Tolerâncias muito relaxadas comprometem a qualidade do produto. Necessário equilibrar custo/benefício.

7 9.2 Aspectos Econômicos do Controle de Qualidade

8 Qualidade e competitividade O sucesso de uma empresa depende da sua capacidade em oferecer produtos cuja qualidade atenda ou supere as expectativas dos clientes a preços competitivos. Atingir e manter a qualidade tem um custo. A não-qualidade também custa caro.

9 Custos da não-qualidade Custos de falhas nos produtos e processos ocorridas interna ou externamente à empresa: Desperdício de energia, matéria-prima e mão-de-obra. Atrasos na produção. Custos com retrabalho de produtos defeituosos. Indenizações por perdas e danos a pessoas e ao meio ambiente. Recall de produtos para troca ou conserto. Perda de clientes para a concorrência. Prejuízo na imagem da empresa.

10 Custos da qualidade Assegurar a qualidade envolve gastos com: Investimentos com a aquisição de novos sistemas de medição para o controle de qualidade. Inspeções mais freqüentes e demoradas. Mais pessoas envolvidas na área de qualidade. Imobilização de capital com os equipamentos e salas de medição. Elevação de custos com a manutenção e calibração de instrumentos.

11 Custos da qualidade $ $Q $ñq $TQ qualidade relaxada perfeccionista

12 9.3 Aspectos Técnicos do Controle de Qualidade

13 Tipos de Controle de Qualidade Por atributo: Verifica se uma característica está ou não presente. Exemplos: Existência de arranhões em uma pintura. Presença de um furo passante em uma peça. Presença de manchas em frutas. São normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não)

14 Tipos de Controle de Qualidade Por variáveis: É quantitativamente avaliado por medições. O valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias. O produto é ou não aprovado. Exemplos: O diâmetro de pinos. A quantidade de café em embalagens de 500 g. A pressão de pneus de avião.

15 Controle de qualidade por variáveis produto aprovado medição refugado comparação Especificações adfjkl adfjklaçf adsfjklaç dfjçlasdfjlakçd fjklça dfjakld adsfjklad fjklf adfjklçdfaç

16 Limites de especificação produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm limite inferior da tolerância zona de conformidade limite superior da tolerância 19,60 19,80 20,00 20,20 20,40

17 Um exemplo produto Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm RM = (20,20 ± 0,10) mm 19,60 19,80 20,00 20,20 20,40

18 Zonas de aceitação, rejeição e dúvida zona de rejeição zona de aceitação zona de rejeição 19,60 19,80 20,00 20,20 20,40

19 Zona de aceitação na ausência de Es SM LIR LIA zona de LSA LSR aceitação IM faixa reduzida IM mensurando LIT tolerância LST

20 Posição dos limites Zona de aceitação: LSA = LST - IM LIA = LIT + IM LIR LIA LSA LSR Zona de rejeição: LSR = LST + IM LIR = LIT - IM LIT LST

21 Zona de aceitação na presença de Es LIR LIA zona de aceitação LSA LSR SM mensurando LIT tolerância LST

22 Posição dos limites Zona de aceitação: LSA = LST - C - IM LIA = LIT - C + IM LIR LIA LSA LSR Zona de rejeição: LSR = LST - C + IM LIT LST LIR = LIT - C - IM

23 Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas? Tamanho da zona de dúvidas muito pequeno balanceado muito grande Efeito no controle de qualidade excelente aceitável péssimo Custo do sistema de medição muito caro aceitável muito barato

24 Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas? Um bom equilíbrio custo/benefício é atingido quando: sendo: IM IT 10 IT = intervalo de tolerância IT = LST - LIT IM = incerteza do resultado da medição

25 Dois exemplos

26 Caso 1 - Sacos de café Dimensione um processo de medição adequado para efetuar o controle de qualidade de sacos de café, cuja massa total, incluindo a embalagem ( peso bruto), esteja dentro da tolerância (505 ± 10) g.

27 Caso 1 - Sacos de café Tolerância a ser obedecida: T = (505 ± 10) g O intervalo de tolerância é: IT = 20 g O processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de: IM = 20/10 = 2 g

28 Caso 1 - Sacos de café Uma balança com erro máximo de 2 g pode ser usada para este fim. Neste caso, uma única medição pode ser efetuada, sem necessidade de compensar erros sistemáticos. 0 g

29 Caso 1 - Sacos de café Limites de aceitação: LIT = 495 g LST = 515 g LIA = = 497 g LSA = = 513 g 0 g LIR LIA LSA LSR 480 g 490 g 500 g 510 g 520 g 530 g

30 Caso 1 - Sacos de café OK? ñ OK g g 480 g 490 g 500 g 510 g 520 g 530 g

31 Caso 2 - Balcão refrigerado Para conservar alimentos, balcões refrigerados devem ser mantidos dentro do intervalo de temperatura entre 3 e 7 C. Um termômetro deve ser selecionado para fazer esta verificação regularmente. Dispõese das duas opções especificadas a seguir. Verifique se um dos termômetros disponíveis pode ser usado e, caso positivo, que estratégia ele deve usar para o teste?

32 Caso 2 - Termômetros disponíveis Faixa de medição: -10 a + 15 C Correção (5 C) 0,0 C Repetitividade (5 C) 0,2 C Faixa de medição: -50 a + 80 C Correção para 5 C: + 1,0 C Repetitividade (5 C) 0,5 C

33 Caso 2 - Requisitos Limites de tolerância: LIT = 3,0 C LST = 7,0 C Intervalo de tolerância IT = LST - LIT = 7,0-3,0 = 4,0 C Incerteza recomendada: IM = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 C

34 Caso 2 - Analisando termômetro digital Sem corrigir os erros sistemáticos, a IM seria: Faixa de medição: -50 a + 80 C Correção para 5 C: + 1,0 C Repetitividade (5 C) 0,5 C IM = C + Re = 1,5 C 1,5 C > 0,4 C não atende Corrigindo os erros sistemáticos, a IM seria: IM = Re = 0,5 C 0,5 C > 0,4 C não atende

35 Caso 2 - Analisando termômetro analógico Faixa de medição: -10 a + 15 C Correção (5 C) 0,0 C Repetitividade (5 C) 0,2 C Neste caso, a IM seria: IM = Re = 0,2 C 0,2 C < 0,4 C atende

36 Caso 2 - Limites de controle Limites de tolerância: IM = Re = 0,2 C LIT = 3,0 C LST = 7,0 C LIA = 3,0 + 0,2 = 3,2 C LSA = 7,0-0,2 = 6,8 C LIR LIA LSA LSR 3,0 C 4,0 C 5,0 C 6,0 C 7,0 C

37 9.4 Controle de qualidade 100% e controle de qualidade por amostragem

38 Com que freqüência deve ser feito o controle de qualidade? 100% da produção? Todos os itens produzidos são individualmente avaliados e a sua conformidade verificada. Por amostragem? Apenas um subconjunto dos itens produzidos é selecionado, avaliado e sua conformidade verificada.

39 Processo capaz Distribuição dos itens produzidos O processo não produz itens fora da tolerância Não é necessário inspecionar 100% LIT LST

40 Processo incapaz Distribuição dos itens produzidos É necessário inspecionar 100% O processo produz muitos itens fora da tolerância LIT LST

41 Índice de capacidade de um processo Para processos centrados C P LST 6 LIT s P LIT X P LST C P LST LIT s P é o índice de capacidade do processo é o limite superior da tolerância é o limite inferior da tolerância é uma estimativa do desvio padrão do processo

42 Índice de capacidade de um processo Para processos descentrados C PK C PK LST LIT s P X P LST min 3 s P X P X, LIT 3 s P P é o índice de capacidade do processo é o limite superior da tolerância é o limite inferior da tolerância é uma estimativa do desvio padrão do processo é uma estimativa do valor médio do processo LIT X P LST

43 Controle de qualidade 100% ou por amostragem? Valor de C P ou C PK 1,33 Freqüência do controle de qualidade por amostragem < 1,33 100%

44 9.5 Posicionamento do controle de qualidade

45 CQ no final do processo matéria prima Processo produtivo CQ cliente retrabalho? refugo

46 CQ no final do processo Aspectos positivos Menor investimento inicial Menor custo da qualidade Aspectos negativos Maior custo da não-qualidade Mais difícil realimentar o processo

47 CQ entre etapas do processo processo produtivo matéria prima Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 cliente CQ OK CQ OK CQ OK CQ OK CQ OK

48 CQ entre etapas do processo Aspectos positivos Menor custo da não-qualidade Melhor controle sobre todo o processo Aspectos negativos Maior investimento inicial Maior custo da qualidade

49 CQ dentro do processo sensor superior rebolo sistema de avanço do rebolo eixo sensor inferior sinal de medição controlador do sistema de avanço do rebolo sinal de atuação

50 CQ dentro do processo Aspectos positivos Índice de refugo praticamente zero Mínimo custo da não-qualidade Aspectos negativos Maior investimento inicial Maior complexidade