DIAGNÓSTICO DA QUALIDADE DE PRODUTOS DE CERÂMICA VERMELHA USANDO SISTEMAS ESPECIALISTAS Autores: Mário Selhorst E-mail: selhorst@unisul.rct-sc.br Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - UFSC Núcleo de Sistemas Computacionais Inteligentes -NSCI Universidade do Sul de Santa Catarina - UNISUL Lucimara A. S. Andrade E-mail: lucimara@unisul.rct-sc.br Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - UFSC Núcleo de Sistemas Computacionais Inteligentes- NSCI Universidade do Sul de Santa Catarina - UNISUL Oscar Ciro Lopez, Dr. Eng E-mail: oscar@unisul.rct-sc.br Núcleo de Sistemas Computacionais Inteligentes - NSCI Universidade do Sul de Santa Catarina - UNISUL ABSTRACT Nowadays companies, more and more, are using quality and standard programs to improve their products and services. Specifically, in the construction sector, companies use as reference quality indicators for building materials took from the Brazilian Technical and Standard Association - ABNT. This paper presents an Expert Systems to help in the quality diagnoses of product made of red ceramic. Keywords: quality indicators, construction sector, expert systems. RESUMO Na busca de qualidade para seus produtos e serviços, as empresas de modo geral, procuram soluções nos programas de qualidade e normatização disponíveis. De modo particular, no setor da construção civil procura-se selecionar os materiais de construção usando como referência os
indicadores de qualidade pertinentes as normas técnicas da ABNT. A utilização de um Sistema Especialista para o diagnóstico da qualidade dos produtos de cerâmica vermelha utilizados nas edificações, constitui-se numa ferramenta auxiliar útil no apoio à tomada de decisão da melhor escolha. Palavras Chave: indicadores de qualidade, construção civil, sistemas especialistas. 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho descreve o processo de avaliação de qualidade de telhas cerâmicas de Capa e Canal, Romana e Francesa, destinadas à execução de telhados de edificações e propõe um sistema especialista, a ser utilizado no controle desse processo. Especificamente, um sistema protótipo, que baseado nas normas técnicas, faça a avaliação e análise dos resultados das inspeções e ensaios inerentes aos indicadores de qualidade e seja capaz de estabelecer um diagnóstico do referido material. Inicialmente, o artigo aborda a questão da qualidade de produtos e serviços. Num segundo momento são relacionados os indicadores de qualidade específicos do material em análise e, por fim, são expostas as considerações em torno do protótipo proposto. 2. AVALIAÇÃO DA QUALIDADE COM O USO DE INDICADORES De modo geral, nas mais diversas fases do processo produtivo e para várias finalidades, utilizam-se conjuntos de indicadores de qualidade. Estes indicadores servem para a realização de comparações, seja entre empresas do mesmo setor, ou entre sistemas e processos de produção. Uma vez identificados, os indicadores são monitorados constantemente pela empresa para garantir sua atualidade e efetividade no mercado assegurando, assim, a própria competitividade. Um fator determinante para que ocorra o controle da qualidade é a facilidade e a rapidez na execução de ensaios e análises. Isto permite o fornecimento de respostas rápidas que possibilitam atuações imediatas para correção de eventuais problemas.
As formas de utilizar os conjuntos de indicadores são inúmeras, dependendo apenas da criatividade e necessidade de cada empresa. Em geral, a avaliação da qualidade baseia-se em informações claras, precisas e acessíveis. A omissão de informações gera deficiência. Os indicadores escolhidos devem ser objetivos, claros, precisos, viáveis, representativos, devem permitir a rápida visualização do processo e expressar os resultados alcançados. A avaliação da qualidade requer técnica, precisão e conhecimento especializado. Cada indicador de qualidade deve ser representado por um ou mais itens de controle. Eles não são uma medida rígida do aspecto que representam mas, por exemplo, se a qualidade do serviço se altera, o seu indicador deve ser capaz de refletir essa mudança, permitindo que sejam tomadas medidas de correção para as próximas etapas. Toda avaliação da qualidade está centrada na satisfação do cliente e envolve a fixação da avaliação em parâmetros que meçam o desempenho efetivo do processo produtivo (avaliação do produto ou serviço). A avaliação deve dar suporte ao processo, envolvendo as operações complementares ou de efeito indireto à produção. As fábricas de telhas cerâmicas, na maioria, não operam com um rigoroso controle de qualidade. Como conseqüência, colocam no mercado uma variedade muito grande de produtos com características e formas muito diferenciadas, causando transtornos aos usuários no emprego de telhas de lotes diferentes. Em decorrência disto, é comum a existência de uma série de problemas, como por exemplo, telhas de mesma denominação e com dimensões diferentes que comprometem o desempenho efetivo desses produtos na obra. É preciso então que as empresas de construção civil, que utilizam esses produtos, adotem como prática um processo de avaliação de qualidade no ato de aquisição e recebimento do material na obra. Nesse contexto, foi proposto um sistema especialista para auxiliar o profissional responsável pela aferição da qualidade do material através dos indicadores técnicos. O uso torna-se interessante na medida que o sistema tem condições de analisar resultados e oferecer um diagnóstico sobre o corpo de prova testado, agilizar e organizar o processo e, orientar na condução e realização das inspeções e ensaios pertinentes.
A escolha e importância relativa dos itens de controle, dos indicadores de qualidade, a serem avaliados pode variar de empresa para empresa e depende de uma série de fatores. Por exemplo, para o telhado de uma edificação numa região chuvosa, o aspecto da impermeabilidade assume uma importância maior do que um outro item qualquer. Na prática, os itens escolhidos devem ser fáceis de medir, ter uma utilidade real e não devem comprometer o andamento da obra. Na construção do sistema especialista proposto, são utilizados todos os indicadores previstos pelas normas, o que garante a aceitação de um produto adequado. O uso de materiais qualificados ajudam a gerenciar o dia-a-dia da empresa, diminuindo o desperdício de material e mão-de-obra, permitindo obter melhores resultados com menores esforços e principalmente tendo clientes mais satisfeitos. 3. DESCRIÇÃO DOS INDICADORES Como já foi mencionado anteriormente, cada indicador de qualidade deve ser representado por um ou mais itens de controle. Este controle deve ser efetuado em amostras de corpos de prova por tipo de telha e em duas etapas complementares: a inspeção geral e inspeção por ensaios. Na inspeção geral deve-se analisar as condições gerais, ou seja, requisitos verificáveis visualmente ou com instrumentos simples. Nesta etapa são observados aspectos tais como: Identificação: verifica-se a existência da marca do fabricante e cidade de fabricação. Aspecto visual: verifica-se a presença de defeitos sistemáticos. Característica sonora: é analisado o som produzido com a percussão da amostra. Na inspeção por ensaios deve-se verificar as exigências físicas e mecânicas de acordo com métodos de ensaios normalizados. Nesta etapa são avaliado aspectos como:característica Geométrica: a telha não deve apresentar deflexões ou torções que venham a prejudicar o encaixe. Padronização: são verificadas as formas e dimensões padrões das telhas como indicadas nas normas. Massa: é verificada a massa seca da amostra.
Absorção de água: analisa-se a quantidade de água absorvida. Impermeabilidade: a telha não deve apresentar vazamentos ou formação de gotas em sua face inferior, sendo porém tolerado o aparecimento de manchas de umidade. Carga de ruptura à flexão: analisa-se a carga de ruptura que a amostra suporta. A avaliação deve, inicialmente, ser executada no próprio setor de controle de qualidade da empresa (inspeção geral), e posteriormente fazer os ensaios no laboratório (inspeção por ensaios). O objetivo final da avaliação é identificar os problemas e defeitos que caracterizam a má qualidade ou comprovar a excelente qualidade do produto. Ao longo de todo esse processo de avaliação, o sistema especialista proposto acompanha o profissional, interagindo, guiando, esclarecendo dúvidas e registrando os valores obtidos para as variáveis de mensuração. 4. O SISTEMA ESPECIALISTA Considerando que especialista é a pessoa que tem habilidades para resolver problemas em sua área de especialização, um sistema especialista é uma técnica de Inteligência Artificial que se caracteriza pela capacidade de emular o conhecimento de um especialista humano em um domínio de conhecimento e aplicá-lo na solução de problemas específicos. Na construção do sistema é de fundamental importância o conhecimento e o raciocínio do profissional (especialista humano) na solução do problema em questão. Essas informações, representadas em linguagem simbólica constituem a base de conhecimento e a heurística utilizada pelo sistema especialista. Para a construção do sistema especialista proposto foi utilizada a ferramenta visual Expert SINTA, versão 1.1b, uma shell desenvolvida pelo Laboratório de Inteligência Artificial da UFC, Ceará, 1997. Esta é uma ferramenta apropriada para desenvolver sistemas que empreguem regras de produção do tipo SE-ENTÃO, com fatores de confiança associados a cada assertiva.. Por exemplo: Regra 9 SE largura da telha > 215 mm E largura da telha < 225 mm ENTÃO largura da telha OK=sim CNF 100%
A técnica de inferência utilizada é do tipo encadeamento para trás (backward chaining), caracterizada pela necessidade de provar um objetivo pré determinado ou de atender uma agenda de objetivos numa seqüência estabelecida. Esta técnica, de encadeamento recursivo com extração de conhecimento denominado procedural, é apropriada para o problema tratado já que este é resolvido provando um grande número de hipóteses pré definidas. Uma amostra aprovada, por exemplo, vai estar condicionada a aprovações parciais para cada um dos indicadores anteriormente citados. As variáveis utilizadas na implementação do sistema são constituídas pelos aspectos relevantes das inspeções e ensaios. Além destas variáveis, foram empregadas variáveis objetivo tais como: Amostra Aprovada, Amostra Reprovada, Problema com ensaio, Problema com inspeção geral e outras. O diagnóstico, obtido no final de cada consulta, estabelece se o corpo de prova (telha cerâmica) foi aprovado em todos os quesitos indicadores de qualidade (Amostra Aprovada) ou se foi reprovado em algum dos quesitos (Amostra Reprovada). Para o caso de Amostra Reprovada, são identificados quais os quesitos reprovados e estes se são verificados via inspeção geral ou por ensaio. A interface do protótipo utiliza questionamentos ao usuário com respostas do tipo simples escolha e com campos específicos para preenchimento (no caso de variáveis numéricas). Um aspecto importante a ser considerado é a característica dos sistemas especialistas de fornecer orientações ou justificativas para os questionamentos feitos ao usuário, como por exemplo: Variável: defeitos sistemáticos Pergunta: A telha apresentou defeitos sistemáticos tais como fissuras, quebras, rebarbas ou esfoliações? Resposta: Sim ou Não Motivo (Por que): A telha deve ser inspecionada visualmente verificando a existência ou não de problemas que possam comprometer a funcionalidade da telha, NBR 7172, NBR 9061 e NBR 13582. A interrogação Por que? faz referência a orientações ao usuário tanto ao motivo da pergunta quanto aos procedimentos a serem adotados nos ensaios específicos. Uma consulta ao sistema constitui-se, então, de uma seqüência de perguntas e respostas orientadas visando provar os objetivos para os quais o sistemas foi projetado.
A figura 1 mostra o modelo das dependências entre as variáveis e objetivo para o problema em questão: Figura 1. Dependência de variáveis Variável objetivo: Problema com inspeção geral Problema com inspeção geral Identificação OK Defeitos sistemáticos OK Sonoridade OK fabricante cidade Defeitos sistemáticos Sonoridade metálica Por que? Por que? Por que? Por que? Usuário Usuário Usuário Usuário O valor de cada uma das variáveis ilustradas na figura pode ser sim ou não. Em função das respostas fornecidas pelo usuário, seguindo o modelo de encadeamento recursivo e verificando regra a regra ordenadamente, o sistema nega ou confirma o objetivo. 5. CONCLUSÕES As empresas de construção civil devem adotar procedimentos que visem o controle de qualidade dos produtos e serviços utilizados no canteiro. O objetivo desse controle não é a qualidade individual de cada produto, mas sim a aquisição de artigos de qualidade em larga escala, manutenção de custos operacionais baixos e eliminação de perdas, fazendo com que aumente a produtividade na empresa. Adotar como prática um sistema de avaliação não serve apenas para avaliar se o material é condizente com as necessidades e padrões exigidos. Serve também para gerenciar a empresa (padrões de comportamento e decisões) no sentido apontado pelo seu programa de qualidade.
A implantação desse sistema gera resultados para os clientes externos, clientes internos e para a empresa como um todo. O desenvolvimento do protótipo do sistema especialista, permitiu avaliar a potencialidade do seu uso no diagnóstico da qualidade do produto cerâmico acabado, baseado nas normas e ensaios técnicos. Estudos futuros visam a ampliação e otimização do protótipo, para utilização como sistema de apoio a tomada de decisão, bem como de apoio ao ensino. Uma das grandes vantagens que se tem em usar um sistema especialista está no fato de que as decisões tomadas pelo sistema, podem ser justificadas ou explicadas ao usuário em cada fase da consulta, o que por sua vez aumenta a credibilidade da solução apresentada. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Estudo de Telhas de Barro Cozido. Rio de Janeiro: ABNT, 1990. GIL, Antônio de Loureiro. Qualidade Total nas Organizações. São Paulo: Atlas, 1993. Instituto de Pesquisas Tecnológicas - Divisão de Edificações do IPT. Tecnologia de Edificações. São Paulo: PINI, 1988. PALADINI, Edson Pacheco. Qualidade Total na Prática. 2. ed. São Paulo: Atlas, 1997. PIRES, Flávio. Apostila curso de Mestrado em Engenharia de Produção da UFSC. Florianópolis, 1998. FONSECA, Jorge H., FERNÁNDEZ, Teresita H., BERNARDIN, Adriano M. Manual para a produção de Cerâmica Vermelha. SEBRAE, 1995. Sistema de Gestão da Qualidade para empresas construtoras. CTE - Centro de Tecnologia de Edificações. SINDUSCON. São Paulo, 1994. RABUSKE, Renato Antônio. Inteligência Artificial. Ed. da UFSC.Florianópolis, 1995. DURKIN, J. Expert Systems Design and Development. Prentice-Hall, 1994 Manual do Usuário Expert SINTA. LIA, UFC, Ceará, 1997.