Curso e-learning MSA 4ª. Edição (Análises dos Sistemas de Medição) Todos os direitos de cópia reservados. Não é permitida a distribuição física ou eletrônica deste material sem a permissão expressa do autor.
Objetivos do curso Objetivos específicos Objetivos gerais Este curso vai conduzir você ao conhecimento aprofundado da metodologia do MSA, em sua 4ª. Edição (2010), ferramenta referenciada na norma ISO/TS 16949. Queremos habilitá-lo a analisar sistemas de medição, focando na busca da melhoria contínua de produtos e processos. Conhecer a evolução da qualidade, até se chegar aos atuais Sistemas de Gestão da Qualidade (SGQ), enxergando o MSA como parte integrante desses sistemas. Apropriar-se de ferramental estatístico, para entendimento e uso no MSA. Entender os conceitos básicos do MSA, suas aplicações e benefícios. Conhecer o Manual da AIAG, com suas recomendações e práticas. Identificar diferentes métodos de ensaios recomendados (variáveis e atributos), para calibração e análise de sua variabilidade. Exercitar a execução dos métodos sugeridos, usando dados pré-coletados.
Conteúdos do curso O MSA como uma ferramenta dos Sistemas de Gestão da Qualidade (ISO/TS 16949:2009). Conceitos de estatística, aplicados ao MSA. Manual da 4ª. edição: princípios, conceitos, recomendações e mudanças ocorridas. Estudos genéricos de: Localização (Calibração), Dispersão (R&R), Atributos (Dispositivos), Sistemas de medição complexos. Metodologias similares, para condições não cobertas pelo Manual. Planilhas de cálculo.
Conteúdo programático MÓDULO 1 MÓDULO 2 MÓDULO 3 Evolução da qualidade, conceitos do manual e vínculos do MSA com a ISO/TS 16949:2009. Identificação dos requisitos dos sistemas de medição, preparação para os estudos, critérios de aceitação e o elemento 7.6 da ISO/TS 16949. Estudos de localização (calibração) de sistemas de medição. MÓDULO 4 MÓDULO 5 ARQUIVO Estudos de dispersão (R&R) de sistemas de medição. Estudos de sistemas de medição por atributos, Sistemas complexos/não replicáveis. Tabelas, vocabulário, exercícios.
Módulo 1 Evolução da qualidade, conceitos do manual e vínculos do MSA com a ISO/TS 16949:2009.
Conteúdos deste módulo Mudanças acontecendo e respostas (países, organizações) Evolução da qualidade, até os sistemas de gestão da qualidade ISO/TS 16949:2009 Objetivos do Manual Composição do Manual Guia rápido de escolha do método Normalidade dos dados Componentes de um sistema de medição Efeitos de erros em algumas decisões Planejamento e estratégia de medição Aquisição de um sistema de medição
Mudanças e qualidade Inicialmente, vamos entender por que as questões ligadas à qualidade estão sendo tão valorizadas, nas últimas décadas. Mudanças ocorrendo e seus impactos (empresas/países); Qualidade, um vetor de competitividade; ISO 9001:2008 Sistema de gestão da qualidade, requisitos; ISO/TS 16949:2009 - Norma específica desenvolvida para sistemas da qualidade da indústria automotiva; APQP, PPAP, FMEA, CEP e MSA Ferramentas de apoio da ISO/TS 16949:2009. Queremos com isso enxergar ligações entre esses assuntos, na busca de uma visão integrada, dos Sistemas de Gerenciamento da Qualidade.
Mudanças ocorrendo Mudanças ocorrendo: Políticas Sociais Econômicas Tecnologia Materiais Qualidade Relações trabalhistas Preços Prazos de entrega Atendimento (pré, durante e pós-venda) Etc Impactos das mudanças: Nos países Nas empresas Nos consumidores Em cada um de nós Como responder aos impactos????
Respostas (países e organizações) Respostas dos países: Formação de blocos econômicos (auto-proteção) Criação de mecanismos de normalização (processos e produtos) Organização de entidades de proteção ao consumidor Respostas das organizações: Padronização de produtos e processos Atendimento a necessidades específicas dos consumidores Diversificação de produtos/mercados, com maior tecnologia, mais qualidade, menor preço, menor prazo de entrega e atendimento melhor Implementação de sistemas de gestão integrada (qualidade, meio ambiente, segurança ocupacional e responsabilidade social) Criação de serviços de atendimento e assistência técnica (SAC) Substituição de matérias primas e eliminação de perdas Treinamento dos colaboradores (educação e ferramentas)
Evolução da qualidade Enfoque puramente corretivo do produto: Inspeção em massa do produto final (Military Standard) Auditorias contínuas (CCO) Ênfase em preventivo: CEQ (Estatística, Espinha de peixe, PDCA, Pareto, 5S, MASP, etc) Análises de confiabilidade (Weibull, Manutenção Preventiva) Foco sistêmico: Sistemas de gestão da qualidade (ISO 9000, VDA 6, etc) APQP, FMEA e PPAP (planejamento da qualidade) CEP, MSA e G8D (metodologia preventiva para a qualidade) Melhoria contínua (Kaizen): Seis sigma (DOE, Poka Yoke, CEP) QFD (desenvolvimentos com foco no cliente, projeto e processo) Sistemas integrados (ISOs 9001, 14001, 18001), TS 16949 Lean manufacturing (TPM, VSM, SMED, JIT, Kanban, etc) GP, Empowerment e Coaching (ênfase comportamental)
Sistemas de gestão da qualidade (SGQ) SGQ: É a estrutura organizacional, são as responsabilidades, os procedimentos, os processos e recursos da organização, necessários para implementar a gestão da qualidade. Lógica da certificação do sistema: Estando um SGQ implantado, de acordo com uma norma, funcionando adequadamente, monitorado e controlado, naturalmente os produtos e serviços satisfarão aos requisitos dos clientes. Por que SGQ? Ele encoraja a organização: Analisar os requisitos dos clientes; Definir seus processos/produtos dentro da especificação, e manter os processos sob controle; Estruturar a melhoria contínua, para aumentar a probabilidade de conseguir a satisfação do cliente. ISO 9001:2008: Objetiva desenvolver norma de garantia da qualidade, fornecendo diretrizes às indústrias, para estabelecer sistemas que administrem e garantam a qualidade, com abrangência mundial, para melhorar a eficiência, a produtividade e a qualidade. Qualidade é, antes de tudo, atitude e comportamento!! Fatores humanos Gestão do negócio Evolução Métodos Ferram.
ISO/TS 16949:2009 (1) Surgida com foco na indústria automotiva (final da década de 90), da junção das normas ISO 9001:2000 e QS 9000:98 (antiga norma automotiva, substituída), pois: Era grande número de normas do setor automotivo; Apareceram regulamentações governamentais, de segurança e meio ambiente, bem mais rígidas, que a ISO 9001 não cobria; Só seus requisitos não eram suficientes, para um setor altamente competitivo, como é o automotivo, com a chegada dos japoneses. Obs.: Sua última edição é a ISO/TS 16949:2009, 3ª. edição, atualizada com as alterações feitas na ISO 9001:2008. Objetivos da ISO/TS: Desenvolver uma norma básica, alinhada às principais normas automotivas, promovendo: melhoria contínua, prevenção de problemas, redução da variabilidade e desperdício, redução de custos, melhoria na qualidade e na produtividade.
ISO/TS 16949:2009 (2) A ISO/TS 16949:2009 especifica, em conjunto com a ISO 9001:2008, requisitos de sistema da qualidade para projeto, desenvolvimento, produção e, quando relevante, instalação e serviços associados de produtos automotivos. Aplicável a sites fornecedores e sub-fornecedores de peças de produção e serviços que forneçam: Peças ou materiais; ou Tratamento térmico, pintura, tratamento superficial ou outro serviço de acabamento; ou Outros produtos especificados pelo cliente. Sistema técnico Pessoas Manutenção Crenças Processos Valores Máquinas Etc Materiais Sistema sócio Etc Princípios: Foco no cliente (externo/interno), Liderança sobre objetivos comuns, Envolvimento de todas as pessoas, Abordagem de processo, Abordagem sistêmica para a gestão, Melhoria contínua (melhorar sempre), Abordagem de fatos para tomada de decisão, Benefícios mútuos entre clientes e fornecedores parceria (envolve aspectos técnicos e comportamentais).
ISO/TS 16949:2009 (3) Prefácio - Diretrizes gerais para a ISO/TS; Seção 0 Introdução (metas e abordagem por processos); Seção 1 Escopo e aplicação; Seção 2 Referências normativas; Seção 3 Termos e definições; Seções 4, 5, 6, 7 e 8 Requisitos; Anexo A (Plano de controle) e Bibliografia. Secões APQP: Planejamento avançado da qualidade do produto PPAP: Processo de aprovação de peça de produção Manuais de apoio FMEA: Análise dos modos de falha e seus efeitos CEP: Controle estatístico do processo MSA: Análise de sistemas de medição
Relação entre ferramentas G8D Fluxograma FMEA CEP ; SC Plano de Controle MSA FMEA = Análise dos modos de falha e seus efeitos; SC = característica crítica (vem do FMEA, tal qual o Plano de controle); CEP = Controle estatístico do processo; G8D = Global 8 disciplinas
Objetivos do MSA Garantir a qualidade dos dados obtidos. Identificar os fatores externos (operador, ambientes, etc) que podem atrapalhar os resultados obtidos. Ajudar na avaliação custo/benefício da obtenção dos dados, visando uma redução nos custos da conformidade. MSA = Measurement System Analysis = Análises dos Sistemas de Medição. Estaremos utilizando o símbolo em amarelo, sempre que referirmos a uma mudança introduzida pela 4ª. edição
Manual do MSA 4ª Edição Foi elaborado pelo AIAG (Automotive Industry Action Group), envolvendo fortemente a Crysler, a Ford e a GM), sendo a atual edição de junho de 2010. Faz parte do conjunto de Manuais referenciados na ISO/TS 16949:2009, junto com os manuais do APQP, PPAP, FMEA e CEP (cada um tendo passado por diferentes edições). Fornece diretrizes para sistemas de medição genéricos. É uma introdução à análise de sistemas de medição, que não limita a evolução de métodos ajustados a processos particulares. Alguns questionamentos eram previsíveis (já ocorreram mais de 30 correções/acertos).
Manual do MSA 4ª edição Capítulo I Diretrizes gerais para os sistemas de medição Seções: A = Objetivo/terminologia; B = Efeitos da variação; C = Planejamento; D = Fontes geradoras de variação na medição; E = Questões sobre medição; F = Incerteza; G = Análises. Capítulo II Conceitos gerais para avaliar sistemas de medição Seções: A = Fundamentos; B = Seleção de procedimentos; C = Preparação para estudo; D = Análise dos resultados. Capítulo III Práticas recomendadas para sistemas simples Seções: A = Exemplos de procedimentos; B = Diretrizes para variáveis; C = Estudos por atributos. Capítulo IV Práticas para sistemas complexos Seções: A = Práticas; B = Estabilidade: C = Variabilidade. Capítulo V Outros conceitos Seções: A = Variação excessiva; B = Considerações; C = Curva de desempenho; D = Leituras múltiplas; E = Abordagem do desvio padrão. Apêndices: A = Anova; B = Impacto do R&R sobre C p ; C = Tabela do d 2 ; D = Repetitividade em dispositivo; E = Correção do erro; F = Modelo para análise do erro.
Guia rápido Tipo de sistema de medição Variável básica Método MSA Amplitude, Média e amplitude, ANOVA, Tendência, Linearidade e Cartas de controle Capítulo Atributo básico Detecção do sinal, Análise do teste de hipótese III Não replicável (ex.: Ensaios destrutivos) Variáveis complexas Sist. múltiplos, dispositivos ou bancadas de teste Cartas de controle Amplitude, Média e amplitude, ANOVA, Tendência, Linearidade e Cartas de controle Cartas de controle, ANOVA, Análises de regressão Processo Contínuo Cartas de controle III Diversos Abordagens alternativas V III IV III, IV III, IV Outros Relatórios disponíveis no site http//www.aiag.org/publications/quality/msa3.html
Desvio padrão do R&R Historicamente, por convenção, a variação de 99% era usada para representar a variação do erro de medição, sendo indicada pelo fator multiplicador 5,15 nas fórmulas do MSA. Tal fator foi substituído na maioria das fórmulas. A variação total de 99,73% é agora indicada pelo fator multiplicador 6, que significa ± 3σ, e representa a variação total (VT) da curva normal, sendo usado na maioria das fórmulas da 4a. Edição. Desvio padrão = σ (Sigma)
Curva Normal (Gauss) Gauss, propôs, há cerca de 150 anos atrás, que os valores de medição de uma dada característica, tendem a uma distribuição, com um aspecto assemelhado com o da figura (sino), se o processo de trabalho for estável. Tendo sido validada essa conclusão, a curva foi denominada Normal, dado o fato de ser a mais normalmente encontrada na prática. 99,994% 99,73% 95,44% 68,26% A figura mostra alguns percentuais sob a curva, quando nos afastamos 1 ou 2 ou 3 ou 4 desvios padrões (S) da média (valor central X ) - 4S - 3S - 2S - 1S X +1S +2S +3S +4S
Processo de medição A medição é um processo e, portanto, também está sujeita a variações. Um sistema de medição, para ser adequado, deve possuir baixa variabilidade. Processo ou produto a ser controlado Medição Dados Análise Decisão DADOS NÃO SERVEM PARA NADA, SE NÃO FOREM CONFIÁVEIS!!!
Processo de medição Fontes de Variação Processo ou produto a ser controlado Medição Dados Análise Decisão Quais são os elementos que influenciam um sistema de medição?
Componentes do sistema de medição Operador Instrumento Ambiente de trabalho Padrão Método SWIPE: 5 elementos do sistema, que influenciam o processo de medição (S = Standard, W = Workpiece, I = Instrument, P = Personel/procedure, E = Environment).
calibração coeficiente térmico de expansão Variabilidade do sistema de medição ( idéia inicial, para desenvolvimento das fontes de variação) deformação elástica propriedades elásticas estabilidade propriedades elásticas expansão térmica Padrão corrente de ar Peças massa aspecto cavidades ocultas rastreabilidade compatibilidade geométrica pessoas características inter-relacionadas solar artificial limpeza luzes fabricação adequação de uso definições operacionais variações de fabricação Instrumento tolerâncias de fabricação calibração tendência validação do projeto: -fixadores -posicionadores -pontos de medição -corpo de prova manutenção vibração poluição reparo físicas educacional definição operacional estabilidade limitações linearidade robustez repetitividade sensibilidade reprodutibilidade design ampliação contato geométrico efeitos de deformação consistência uniformidade variabilidade Variações do sistema de medidas experiência treinamento equalização dos componente do sistema temperatura componentes padrão X ambiente padrão visual luminosidade ciclos procedimento stress Meio ambiente atitude ergonomia Mão-de-obra habilidade experiência treinamento entendimento
Variação observada Quando medimos, observamos uma variação nos resultados, chamada de Variação Total (VT). Essa variação deve-se a: Peças medidas são diferentes (Variação do Processo - VP); Variação do Sistema de Medição (VSM). VP VSM Variação ideal : VSM deve ser o menor possível VT Essas variações são medidas pela variância (σ 2 ), que é o quadrado do desvio padrão
Normalidade dos dados Estudos de MSA baseiam-se em processos de medições normais (sistema estando estável, sendo afetado apenas por causas comuns de variação, sem causas especiais). Quando não for normal, o impacto desse fato deve ser analisado, pois provavelmente se tem causas especiais (erro no método de medir, inexperiência do operador, etc). Deve-se sempre efetuar uma análise de normalidade, no conjunto de dados originário de um processo de medição). 99,994% 99,73% 95,44% 68,26% - 1σ + 1σ - 2σ + 2σ - 3σ + 3σ - 4σ + 4σ
Efeito de erros em decisões O objetivo de um controle de processo é estabelecer se o processo está: Sob controle estatístico; Centralizado; Com uma variabilidade aceitável. Se a variação no sistema de medição for grande, ela poderá influenciar negativamente em decisões relativas a esses três pontos.
Efeito de erros em decisões Uma peça boa ser considerada ruim Erro do tipo I (risco do produtor, ou falso alarme). LIE Valor verdadeiro LSE Valor verdadeiro Uma peça ruim ser considerada boa Erro do tipo II (risco do consumidor, ou taxa de perda). LSE LIE Valor verdadeiro Valor verdadeiro
Efeito de erros em decisões Com relação ao controle estatístico de um processo, podemos cometer dois tipos de erros: Chamar uma causa comum de causa especial (ponto fora dos limites, por exemplo); Chamar uma causa especial de causa comum. Causas comuns Causas especiais
Efeito de erros em decisões Quanto a centralização de um processo, também podemos cometer dois erros: Desajustar um processo que está centralizado, por considerá-lo, erradamente, descentralizado; Manter um processo descentralizado, por considerá-lo, erradamente, centralizado. LIE µ LSE LIE µ LSE Centralizado Descentralizado
Efeito de erros em decisões Quanto a variação no processo, podemos considerar um processo capaz como um processo não capaz (influencia o índice de capacidade C pk ). VP VSM Variação real do processo Variação observada (variação maior diminui o C pk ) VT
Efeito de erros em decisões LIE LSE C B A B C Peças ruins serão sempre consideradas ruins Decisão errada pode ser tomada Peças boas serão sempre consideradas boas Decisão errada pode ser tomada Peças ruins serão sempre consideradas ruins Espectro do campo de medição
Efeito de erros em decisões Existem duas formas de minimizar esses erros: Melhorando os processos produtivos, para que se produza peças somente na zona A (isso é caro!); Melhorando o sistema de medição, para reduzir o erro que ocorre durante a medição e, conseqüentemente, as zonas de erro, ou seja, as zonas B (isso é mais viável).
Planejamento e estratégia de medição Decisões devem envolver a equipe do APQP. Ferramentas úteis ao planejamento: Fluxograma, FMEA, Mapa de processo, Plano de controle. O planejamento deve considerar: Complexidade do instrumento; Propósito do processo de medição (time multifuncional); Características requeridas do sistema de medição; Ciclo de vida da medição; Calibração e Manutenção. Ver capítulo I, Seção C (mais detalhes).
Aquisição de um sistema de medição Decisão deve ser conduzida como uma atividade em equipe multifuncional. Recomenda-se o desenvolvimento de um pacote de cotação, antes da cotação, de acordo com o check list do Capítulo I, Seção D do Manual (maior detalhamento). Deve-se fazer a cotação com vários fornecedores, com a equipe fazendo avaliação dos fornecedores qualificados. Analisar, antes da aquisição: documentação, estudos preliminares no fornecedor, estudos na empresa, entrega planejada.
Fim do Módulo 1 Evolução da qualidade, conceitos do manual e vínculos do MSA com a ISO/TS 16949:2009.