6. Conclusões A metrologia é a mola impulsionadora da melhoria da qualidade do componente usinado. Confirma a qualidade exigida no projeto do componente e é a base do desenvolvimento e controle de processos. Essa vocação encontra diversas aplicações e necessita da ampla divulgação do conhecimento metrológico. Este trabalho apresenta um meio comprovado para aprimorar as ferramentas de avaliação dos processos de medição com uso de máquinas de medir por coordenadas, na indústria. Relata os ensaios aplicados e sua argumentação teórica, aplica cálculos e realiza avaliações. O conhecimento adquirido permite gerir ações para propiciar a melhoria da confiabilidade metrológica na inspeção de componentes usinados com aplicação na indústria nuclear. Consolida a parceria entre o PósMQI/PUC-Rio, o PósMCI/UFSC e o Centro de Metrologia e Instrumentação da Fundação CERTI. O processo de usinagem em aços inoxidáveis especiais, com reduzidas tolerâncias dimensionais e de posicionamento, é complexo e faz o processo de controle dimensional ser crítico dentro da produção de componentes de produção seriada. O controle dimensional final apresenta a capacidade da confiabilidade, pois possui rastreabilidade à RBC garantida pela calibração realizada pelo fabricante. Esta é insubstituível, pois garante o acesso a todos os sistemas de compensação, e deve ser realizado dentro do período estipulado. Porém o modelo de definição de qualidade necessária ao processo aplicado, na indústria, que é baseado na incerteza declarada pelo fabricante e pela aplicação do critério de uma resolução dez vezes maior que o valor especificado do mensurando, se mostra ultrapassado mesmo possuindo a rastreabilidade exigida ao SI. O sistema de medição aplicado na indústria não está focado na avaliação dos resultados com base na exatidão da medição. Não existe a comparação do resultado do processo de medição de componentes, com uso de MMC CNC, contra um padrão dimensional e o acompanhamento do processo visando a verificar sua estabilidade
Conclusões 91 e tendência ou mesmo ensaios de repetitividade ou linearidade. Percebe-se que a preocupação com a qualidade do processo de medição cresce com o aumento do índice de reprovação dos componentes. Na INB existe o acompanhamento da variação dos resultados, que é realizado medindo-se uma mesma peça à disposição dos operadores sobre a mesa de granito. Porém os resultados não são utilizados para uma ação de melhoria e controle do processo, pois não há registro e a interpretação deste acompanhamento é feito de modo intuitivo pelo operador. A pesquisa bibliográfica propicia o conhecimento avançado que é aplicado na parte experimental. Foram agregados novos conhecimentos, que devem ser aplicados na melhoria do processo de medição. A pesquisa apresenta normas e artigos técnicos, ainda não aplicados na indústria, o que evidencia a necessidade de se atualizar o estudo das várias novas técnicas. São métodos e regras para definir e avaliar a qualidade do processo de medição e remover equívocos, um referencial teórico. Abre o espaço para futuras discussões sobre o tema, desmistifica a complexidade científica e demonstra a possibilidade de ganho real tanto em qualidade como em retorno financeiro para à indústria. A análise do método e do equipamento tem por objetivo verificar as variações, em função da necessidade de obter um resultado que tenha consistência para propiciar uma análise de engenharia de qualidade. A interpretação do resultado de medição, de um requisito dimensional estabelecido em projeto, está diretamente ligada à exatidão do resultado que necessita ter a maior quantidade de informação possível. O equipamento MMC CNC instalado na INB apresenta um alto grau de inovação, possuindo recursos de compensação e acessórios diversos, sendo um equipamento capaz de realizar a medição com grande estabilidade e velocidade. Compensa a variação de temperatura e da posição, possui: trocador automático, cabeçote indexável e sistemas de apalpação por scanner passivo e toque. Apresenta grande liberdade de movimentos e possibilidade de uso de acessórios. O software apresenta compatibilidade com a norma utilizada no projeto do componente e existe boa interação gráfica e recurso de edição de relatório. A estrutura mecânica é robusta e o sistema de pórtico se mostra adequado à geometria do componente. Possui um volume de medição suficiente para realizar a medição em pallet (sistema de arranjo em que mais de um componente é
Conclusões 92 fixado por dispositivo e a medição é realizada de forma sequencial). Esta qualidade deve ser mais bem explorada pelos técnicos responsáveis do processo, otimizando o processo de medição, com ganho em qualidade e velocidade. Os novos equipamentos despertam a curiosidade natural dos técnicos que, quando alimentada por uma ação gerencial bem planejada, proporciona o avanço do conhecimento com forte retorno à indústria. O grande fluxo de investimento em equipamentos, necessário para atender o aumento da qualidade e quantidade da produção de componentes, não encontra a contrapartida em treinamento que deve acompanhar o aprimoramento tecnológico. O desenvolvimento do processo de medição em MMC CNC é realizado pelo técnico, sem possuir uma abordagem da análise de incertezas dos processos de medição. Um melhor conhecimento das técnicas atuais, pelos responsáveis por planejar e executar o processo de medição, vem a ser o par desejável à tecnologia de ponta presente nos equipamentos. O aprimoramento da técnica e as inovações tecnológicas promovem a melhoria da qualidade dos processos. Não existe uma estrutura interna de suporte ao desenvolvimento e avaliação de processo de medição CNC. Na aplicação industrial se busca uma redução do tempo de medição, pelo paradigma tempo é dinheiro, visando a uma maior velocidade de produção. A falta da estrutura de controle do processo, por uma falta de investimento adequado na área de pessoal e no ambiente do laboratório de medição, não possibilita encontrar a condição ótima onde o paradigma velocidade sem perder a qualidade necessária seja aplicado. Os benefícios proporcionados pela qualificação metrológica crescem com ganho exponencial, quando o conhecimento é expandido para a aplicação em outros sistemas de controle dimensional de inspeção e controle. A seguir podemos ver os ganhos em conhecimento, obtidos durante a realização do estudo e a comparação das estratégias de medição com as recomendações geradas: A realização do estudo A metodologia utilizada na avaliação do processo de medição foi adequada, gerando resultados que permitem uma análise de engenharia conclusiva sobre o processo de medição aplicado. O modelo definido e aplicado nesse estudo é capaz de ser reproduzido pelos diversos processos com uso de MMC CNC em outros
Conclusões 93 componentes. Com a realização dos ensaios pelos técnicos da INB ocorreu uma melhor compreensão da extensão da metrologia, que remete a necessidade de um melhor controle dos processos e os ganhos a serem obtidos. Existe a capacitação e difusão do conhecimento metrológico, durante a realização deste trabalho. A incerteza e a exatidão de medição são o foco no momento da avaliação do processo. Com a avaliação dos resultados da comparação ao padrão, não se observa a possibilidade de ocorrer liberação para uso de um componente fora da especificação de projeto. Porém é esperado o acúmulo de componentes sucateados, dentro da especificação, devido à divergência encontrada com o padrão. É um aumento do custo de produção, pelo efeito de se perceber uma qualidade inferior à que o componente realmente tem, causa reprovações de componentes adequados para uso. A metodologia aplicada nesta dissertação, assim como a referência normativa e bibliografia estudada, demonstrando a necessidade de um maior investimento no estudo da metrologia, e de seu potencial retorno financeiro, já que peças boas apresentam a possibilidade de estarem sendo sucateadas. A técnica de avaliação aplicada, no processo de medição neste trabalho, traz a expansão do conhecimento pela indústria. É capaz de reduzir a dispersão e corrigir o erro sistemático que é verificado pela divergência com o padrão. Representa um refinamento em comparação com o sistema de avaliação em uso. Apresenta uma metodologia de análise com aplicação de cálculo estatístico, podendo ser replicada para outros componentes ou processos, criando uma nova rotina de trabalho. A estratégia de medição A comparação das estratégias de medição, aplicadas durante a realização do padrão e a medição deste na indústria, demonstra que a coleta de pontos de forma mais densa proporciona uma melhor definição das características de forma e posição. A maior densidade de pontos ao se definir o plano cria uma superfície bem representada e estável. Evita que a baixa qualidade das referências dos planos gere os desvios observados na avaliação das posições. Nos resultados percebe-se que as características que são referências e têm direta influência dos planos definidos, em seu processo de medição possuem desvios na faixa de 10 a 33%, sendo encontrada uma com uso de 91% do campo de tolerância de projeto. Ao se observar a estratégia de medição da posição dos furos do TG encontra-se outra componente, que é a definição do corpo geométrico (CG) a ser avaliado, que também influi na qualidade da medição. Ao se definir a necessidade de perpendicularismo o CG deve ser um cilindro e não um círculo. Na medição das dimensões, principalmente nos diâmetros, seja pela boa qualidade de forma dos componentes como pelo bom uso da tecnologia, a disposição no equipamento, o resultado apresenta boa qualidade. Quando a MMC CNC é utilizada adequadamente, a perda de exatidão do resultado da medição não ultrapassa os 2% de variação em relação ao campo da tolerância definido em projeto. Ao observar, de maneira geral, a variação na repetitividade percebe-se que a estabilidade do equipamento é superior à estabilidade do processo de medição do padrão. Porém, a variação percentual do campo de tolerância da medição do padrão, que apresenta um maior intervalo de tempo e variação de temperatura entre as medições, é mais representativa do processo industrial.
Conclusões 94 Um olhar macro revela que o processo de medição não é bem relatado em sua execução, não possui registro que permita a análise da criação da estratégia ou um relatório de medição direcionado à avaliação estatística do produto ou processo. Inexiste uma interface de avaliação ou de acompanhamento do processo. Os aspectos negativos do processo de medição com MMC CNC advêm da falta da definição de metas e indicadores para melhoria contínua da qualidade do processo de medição. A falta de um indicador consistente, e sua atualização periódica, faz que não se tenha uma visão clara e inequívoca do processo aplicado ou de sua evolução. A melhoria da confiabilidade pode ser alcançada ao se observar os resultados e na discussão da medição periódica de um padrão. Recomendações O resultado, com seus erros e incertezas bem definidos e registrados, deve atender à necessidade do tipo de controle dimensional ao qual é destinado. A rastreabilidade é um conceito que já está agregado fortemente aos processos e deve ser evidenciada. É necessário utilizar meios adequados de controle da qualidade da medição, avaliando algum desvio que necessite antecipar a calibração ou que impeça a utilização deste resultado para a avaliação do componente. Possuir o registro do acompanhamento da medição de um componente espião (oriundo da linha de fabricação e sem necessidade de calibração) e estabelecer um gráfico que apresente a periodicidade e a médias dos resultados com seus limites de controle é essencial para se determinar a ocorrência de algum evento que necessite antecipar uma calibração ou manutenção da MMC CNC. Deve-se estabelecer indicadores com a definição de metas, servindo como evidência e sendo objetivo da prática da melhoria contínua, tendo como seu indicador principal a exatidão da medição. O sucesso de um processo de medição, na indústria, antecede o desenvolvimento da estratégia de medição. Existe um contexto em que o ambiente, os equipamentos e os técnicos devem estar inseridos. É recomendada a mudança do ambiente organizacional, para estabelecer rotina que complemente a existente. A organização do setor de inspeção passa pela verificação e atualização em que a definição das Normas, especificações, instruções, procedimentos e controle a serem aplicados são essenciais. Deve haver íntima ligação entre os conceitos aplicados para o laboratório de medição e de calibração, que já são presentes na estrutura da indústria. Um projeto de capacitação funcional com foco nas atividades de planejamento, desenvolvimento e execução do processo de medição irá tornar a elaboração das estratégias e programas mais ágeis e confiáveis. Com a padronização e aplicação das técnicas atuais que são apresentadas, a indústria se coloca um passo à frente do aplicado no mercado. Deve existir um planejamento para obter o padrão de qualidade para a atividade de controle dimensional, em laboratórios de medição. A alta qualidade e diversidade de equipamento existente predispõem a exploração de um nicho de receita. Em conjunto com o laboratório metrológico pode-se criar uma estrutura de serviço, capacitado na medição de componentes e acreditado na calibração dimensional. Oferecer serviços de implantação de sistemas de medição com criação de estratégias e avaliação do processo preenche uma lacuna do mercado. Com a base das necessidades internas e com um pequeno investimento em treinamento, organização e controle do laboratório (se comparado ao valor financeiro e tecnológico do equipamento já à disposição na
Conclusões 95 indústria) é possível ocupar este espaço. O serviço de metrologia em calibração também é uma possibilidade que viria a corroborar a capacidade e confiabilidade de todas as medições realizadas na indústria. Hoje diversos serviços de calibração dimensionais, entre outros, são realizados pelo laboratório de calibração interno para o próprio uso na indústria. Mesmo sem ser um laboratório acreditado RBC apresenta procedimentos, práticas reconhecidas para a calibração e avaliação de incertezas, compatíveis com a qualidade necessária à calibração dos equipamentos para a indústria, sendo uma oportunidade futura de mais um trabalho acadêmico, planejar a implantação e obter a certificação com base na norma ABNT ISO/IEC 17025. Uma oportunidade imediata é buscar conhecer os requisitos de implantação de implantação da ISO 17025 (COUTINHO, 2004), como base do planejamento para a preparação e organização do laboratório de medição e de uma futura certificação do laboratório de calibração. O processo de medição deve estar bem caracterizado nos seus resultados existindo o controle e avaliação deste processo. O registro da definição da estratégia, com um relatório configurado e organizado para a aplicação de avaliação estatística, é a base necessária. Estas condições permitem que o processo seja realimentado em sua base de dados, para sempre estar balizando a capacidade de cada processo, tanto na produção de componentes usinados, utilizando os resultados no Controle Estatístico do Processo (CEP) ou mesmo desenvolvendo novos componentes, como acompanhando a variação em um mesmo componente espião para avaliar desvios no processo de medição. Para a criação da estratégia o excesso de indexações e modificações de direções deve ser evitado, com o objetivo de reduzir a incerteza oriunda da limitação imposta pelo ajuste mecânico necessário à movimentação. A definição dos eixos e origens deve ser avaliada buscando sua concordância com as existentes no desenho de projeto. A superfície de referência deve ser definida tendo a maior quantidade de pontos possíveis. O melhor planejamento da estratégia de medição, investindo em conhecimento e qualificação dos técnicos responsáveis pela execução dos programas CNC, vem a ser um investimento necessário à atualização técnica do processo de medição com MMC CNC. O conhecimento amplo propicia melhorar a estratégia para a coleta de dados e realização dos cálculos, otimizando o tempo de medição com uma melhor configuração da emissão do relatório. O registro detalhado das atividades e processos permite as análises de engenharia, com o objetivo de se executar o princípio da melhoria contínua. O conhecimento dos limites de processo de medição permite um melhor gerenciamento dos recursos com o objetivo de se reduzir as perdas ocasionadas por erro de medição. Os componentes sucateados devem ser segregados, por motivo de reprovação, e reavaliados com a possibilidade de retorno ao processo produtivo. Um novo processo de inspeção, conhecido em seus erros e incertezas, deve ser aplicado visando à reavaliação dos componentes sucateados. O desafio é a criação de programas de medir CNC, com suas estratégias e meios de medição, caracterizados em suas incertezas e exatidão utilizando o software existente com suas sub-rotinas (pré-programadas), definindo uma estratégia que parte da análise do projeto, passa pelo conhecimento do processo produtivo, define os acessórios adequados, cria a sequência da coleta de dados, analisa estas informações e fornece um resultado (completo em sua caracterização) em um relatório final de inspeção dimensional.
Conclusões 96 Como uma oportunidade futura para continuidade deste trabalho encontramos: a avaliação da aplicação das técnicas aqui apresentadas e sua real influência representada pelo ganho financeiro no processo produtivo.