INSTRUMENTAÇÃO
Manutenção – Qualificação de Sistemas de Medição 1.ª Parte Nuno R. Costa Instituto Politécnico de Setúbal-ESTSetubal nuno.costa@estsetubal.ips.pt
RESUMO
A
s atividades de calibração e controlo regular dos equipamentos de medição ou com funções de medição não são suficientes para garantir o necessário rigor, confiança e exatidão nas medições. Para o efeito é imprescindível avaliar e confirmar a adequação à função dos sistemas de medição. Neste artigo apresenta-se e exemplifica-se o procedimento para a análise da Repetibilidade e da Reprodutibilidade.
INTRODUÇÃO Problemas no processo de fabrico e/ou no produto com origem nos sistemas de medição ou decorrentes deles não são invulgares nem economicamente negligenciáveis [1]. Por conseguinte, seria natural que a qualificação (avaliação e confirmação da adequação à função) de sistemas de medição fosse uma prática corrente em todas as empresas das diferentes áreas e ramos de atividade. Contudo, não foram encontradas evidências suficientes para assumir que esta seja uma verdadeira realidade, incluindo no setor da saúde, onde a calibração regular de equipamentos com funções de medição ou de controlo/ calibração, pode ser classificada de incipiente [2], mesmo existindo trabalhos científicos onde se documentam efeitos adversos, nomeadamente danos consideráveis e duradouros na saúde de pessoas, decorrentes da inexistência dessa prática [2-3]. Empresas que certificam os seus sistemas da qualidade de acordo com a norma IATF 16949:2016 estão entre as exceções no que respeita à avaliação e confirmação da adequação à função dos sistemas de medição. A gestão das empresas e, em particular, a gestão da manutenção, requer um conjunto alargado de competências que pode/deve incluir a gestão dos sistemas de medição de acordo com as melhores práticas. A avaliação e confirmação da adequação à função do conjunto(s) equipamento-operador integra-se no âmbito da gestão dos sistemas de medição, onde também se incluem as necessárias atividades de calibração e controlo regular dos equipamentos de medição ou com funções de medição, tal como referido em [4]. Em particular, é
A falta de reprodutibilidade resulta de alterações nas condições em que a repetibilidade foi avaliada, não se limitando essas alterações às condições ambientais, ao método e ao procedimento de medição. 12
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indispensável que se faça a análise da Repetibilidade, da Reprodutibilidade, da Discriminação, da Tendência e da Linearidade dos sistemas de medição mais relevantes (críticos) para a qualidade do processo e/ ou produto-serviço, para além da análise da sua Estabilidade. Neste contexto, este artigo tem como objetivo apresentar o procedimento para a análise da Repetibilidade e da Reprodutibilidade e ilustrar a sua aplicação através de um exemplo, deixando para um próximo trabalho a análise da Discriminação, da Tendência e da Linearidade dos sistemas de medição.
QUALIFICAÇÃO DE SISTEMAS DE MEDIÇÃO O afastamento relativamente ao valor nominal e a excessiva variabilidade nos valores recolhidos são resultados indesejados num qualquer sistema de medição. No que respeita à variabilidade, que se enquadra no âmbito deste artigo, o mais vulgar é que esta resulte da falta de repetibilidade, de reprodutibilidade e/ou dos itens que são alvo de medição. A falta de repetibilidade reflete a incapacidade do sistema de medição (um ou mais conjuntos operador-equipamento) de obter valores que não sejam significativamente diferentes quando são feitas leituras repetidas num item/objeto/peça ou num conjunto de itens similares, sob condições especificadas, ou seja, sem que exista alteração significativa em qualquer uma das outras fontes de variabilidade, nomeadamente nas condições ambientais, no método e no procedimento de medição [4]. A falta de reprodutibilidade resulta de alterações nas condições em que a repetibilidade foi avaliada, não se limitando essas alterações às condições ambientais, ao método e ao procedimento de medição. Em geral, a falta de reprodutibilidade reflete a diferença entre os valores médios obtidos por uma combinação operador-equipamento na medição do mesmo conjunto de itens, que resulta da alteração relevante de uma ou mais condições atrás referidas, ou a incapacidade das várias combinações operador-equipamento obterem um valor médio nas medições efetuadas no mesmo conjunto de itens que não seja significativamente diferente quando qualquer das outras fontes de variabilidade não sofre alterações relevantes. Daqui depreende-se que um estudo da Repetibilidade e da Reprodutibilidade (R&R) pode ser realizado para avaliar e comparar o desempenho de sistemas de medição compostos por um operador e um equipamento, um operador e mais do que um equipamento, vários operadores e o mesmo equipamento ou vários operadores e vários equipamentos. No que respeita à análise dos dados recolhidos para um estudo da R&R, o método da Análise da Variância (ANOVA) é matematicamente o mais adequado e flexível, embora o método da Média e Amplitude seja ainda usado. Qualquer um dos 2 métodos pode ser implementado no Microsoft Excel, mas se a opção for a de utilizar um dos vários programas de análise de dados existentes no mercado, é mais provável que