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Controle de Qualidade 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? Há imperfeições em toda parte... Laranjas não são esféricas ... Há manchas nas cascas das maçãs ... Há falhas na pintura de um carro novo ... Há defeitos nos tijolos de uma parede... Há microrganismos na água que bebemos ... 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. Exemplos de tolerâncias o Do lado da empunhadura o diâmetro de uma cabo de vassoura trará conforto ao usuário se seu diâmetro estiver dentro da tolerância (25 ± 5) mm. o Para que o encaixe cabo/base seja firme a tolerância tem que ser: (25,0 ± 0,5) mm. Exemplos de tolerâncias o O valor de um resistor elétrico de 150 com tolerância de 10% deve estar dentro da faixa (150 ± 15) . o 110𝑉−10%+5% (equivale a 99,0 V – 115,5 V) o 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. Tolerâncias em desenhos mecânicos 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. Tipos de Controle de Qualidade Por atributo: o Verifica se uma característica está ou não presente. o Exemplos: • Existência de arranhões em uma pintura. • Presença de um furo passante em uma peça. • Presença de manchas em frutas. o São normalmente associadas a valores lógicos (verdadeiro/falso ou sim/não) Tipos de Controle de Qualidade Por variáveis: o É quantitativamente avaliado por medições. o O valor medido é comparado com os limites estabelecidos por tolerâncias. o O produto é ou não aprovado. o Exemplos: • O diâmetro de pinos. • A quantidade de café em embalagens de 500 g. • A pressão de pneus de avião. Controle de qualidade por variáveis Especificações D = (20,00 ± 0,25) mm produto medição comparação aprovado rejeitado Limites de especificação Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm 20,00 20,20 20,40 19,60 19,80 zona de conformidade limite superior da tolerância limite inferior da tolerância produto Um exemplo Tolerância: (20,00 ± 0,25) mm RM = (20,20 ± 0,10) mm 20,00 20,20 20,40 19,60 19,80 produto Zonas de aceitação, rejeição e dúvida 20,00 20,20 20,40 19,60 19,80 zona de rejeição zona de rejeição zona de aceitação mensurando SM LIA LSA LSR LIR tolerância LIT LST zona de aceitação faixa reduzida U U Zonas de aceitação na ausência de erros sistemáticos LSA = LST - U LIA = LIT + U LSR = LST + U LIR = LIT - U Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST + U LSR LSA = LST - U LSA LST LIT LIA = LIT + U LIA LIR = LIT - U LIR Posição dos limites LIA limite inferior de aceitação LSA limite superior de aceitação LIT limite inferior de tolerância LST limite superior de tolerância U incerteza da medição Zona de aceitação na presença de Es mensurando SM LIA LSA LSR LIR tolerância LIT LST zona de aceitação Zona de aceitação: Zona de rejeição: LSR = LST - C + U LSR LSA = LST - C - U LSA LST LIT LIA = LIT - C + U LIA LIR = LIT - C - U LIR Posição dos limites LIA limite inferior de aceitação LSA limite superior de aceitação LIT limite inferior de tolerância LST limite superior de tolerância U incerteza da medição Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas? muito pequeno muito grande balanceado excelente péssimo muito caro muito barato Tamanho da zona de dúvidas Efeito no controle de qualidade Custo do sistema de medição aceitável aceitável Qual o tamanho ideal da zona de dúvidas? Um bom equilíbrio custo/benefício é atingido quando: sendo: IT = intervalo de tolerância IT = LST - LIT U = incerteza da medição 𝑈 = 𝐼𝑇10 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. Tolerância a ser obedecida: o T = (505 ± 10) g O intervalo de tolerância é: o IT = 20 g O processo de medição bem equilibrado deve ter incerteza de: o U = 20/10 = 2 g 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 Limites de aceitação: o LIT = 495 g o LST = 515 g o LIA = 495 + 2 = 497 g o LSA = 515 - 2 = 513 g 0 g 500 g 510 g 520 g 480 g 490 g 530 g LSA LSR LIR LIA Caso 1 - Sacos de café 500 g 510 g 520 g 480 g 490 g 530 g OK 0 g 508 g 492 g ñ OK 497 g 514 g ? Caso 1 - Sacos de café 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. Dispõe-se 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? Caso 2 - Termômetros disponíveis Intervalo de medição: -10 a + 15 °C Correção (5 °C) 0,0 °C Precisão (5 °C) 0,2 °C Intervalo de medição: -50 a + 80 °C Correção para 5 °C: + 1,0 °C Precisão (5 °C) 0,5 °C Caso 2 - Requisitos Limites de tolerância: o LIT = 3,0 °C o LST = 7,0 °C Intervalo de tolerância o IT = LST - LIT = 7,0 - 3,0 = 4,0 °C Incerteza recomendada: o U = IT/10 = 4,0/10 = 0,4 °C Caso 2 - Analisando termômetro digital Intervalo de medição: -50 a + 80 °C Correção para 5 °C: + 1,0 °C Precisão (5 °C) 0,5 °C Sem corrigir os erros sistemáticos, a U seria: U = |C| + P = 1,5 °C 1,5 °C > 0,4 °C não atende Corrigindo os erros sistemáticos, a U seria: U = P = 0,5 °C 0,5 °C > 0,4 °C não atende Caso 2 - Analisando termômetro analógico Intervalo de medição: -10 a + 15 °C Correção (5 °C) 0,0 °C Precisão (5 °C) 0,2 °C Neste caso, a U seria: U = P = 0,2 °C 0,2 °C < 0,4 °C atende Caso 2 - Limites de controle Limites de tolerância: o LIT = 3,0 °C o LST = 7,0 °C o LIA = 3,0 + 0,2 = 3,2 °C o LSA = 7,0 - 0,2 = 6,8 °C 5 ,0 °C 6 ,0 °C 7 ,0 °C 3,0 °C 4 ,0 °C LSA LSR LIR LIA U = P = 0,2°C