O que é e como avaliar o sistema de medição?

Como avaliar o sistema de medição?

Afinal, qual a função do sistema de medição no gerenciamento de qualidade? Para se implementar a melhoria, seja por meio de um programa Seis Sigma ou por meio de um programa Lean, é preciso garantir a estabilidade estatística do processo. Lembre-se: não existe kaizen, a melhoria contínua, sem controle estatístico! Para isso, devem ser feitas medições, e a qualidade do sistema de medição utilizado é determinante para a validade da análise.

Um bom sistema de medição deve ser acurado, o que significa que o resultado numérico gerado por ele deve ser tão próximo da realidade quanto possível. Outra característica importante é que ele seja repetível, ou seja, se este sistema de medição for aplicado repetidamente a um mesmo objeto, as medidas obtidas devem estar próximas umas das outras. ATENÇÃO: é uma tendência natural que o valor das medições apresente pequenas variações, e isso não significa que o sistema de medição esteja danificado. É importante que o leitor compreenda que a causa destas variações, os chamados erros experimentais, não necessariamente constituem erros grosseiros por parte do operador ou do instrumento.

Na realidade, eles são o resultado de todas as tendências de variações do sistema, podendo ser elas causadas por fenômenos desconhecidos ou que não podem ser controlados. Em uma balança, por exemplo, a qualidade da medição pode ser afetada pela presença de ventilação no ambiente, que causa oscilações na leitura.

Uma terceira característica desejada é a linearidade, a capacidade de o sistema de medição em gerar resultados acurados e consistentes. Além disso, deseja-se que o sistema seja capaz de gerar resultados reprodutíveis, ou seja, que operadores diferentes encontrem os mesmos resultados. Por fim, o sistema deve ser estável, que significa que, no futuro, serão obtidos os mesmos resultados encontrados no passado. Importante destacar a diferença entre a acurácia e a precisão. Um instrumento possui precisão quando diferentes medidas de um mesmo objeto resultam em valores próximos entre si, mas não necessariamente próximos ao valor real (como dito acima, proximidade em relação ao valor real é a acurácia do sistema).

Como um sistema de medição pode ser aplicado?

Um sistema de medição pode ou não distinguir diferentes categorias de dados. Um exemplo simples: uma balança semianalítica comum apresenta suas medições com duas casas decimais; para ela, massas de 0,011g, 0,012g ou 0,013g são todas iguais a 0,01g, ou seja, ela não consegue separar em categorias valores de massa referentes à terceira casa decimal. Enquanto isso, balanças analíticas apresentam 4 casas decimais, de modo que, para elas, as massas de 0,011g, 0,012g e 0,013g são todas diferentes, fazendo parte de categorias distintas.

A capacidade do sistema em separar em categorias ou classificações é a sua discriminação ou resolução. Uma câmera fotográfica de maior resolução é aquela que distingue mais pixels e detalhes da imagem, ou seja, quanto maior a resolução da câmera, maior a quantidade de categorias em que ela consegue diferenciar os efeitos de luz e cor.

Um procedimento padrão para corrigir sistemas é a utilização da calibração, que consiste em compensar a
medição realizada, através da diferença entre o valor obtido e um valor de referência, obtido por uma fonte ou método bastante confiável, como um instituto nacional de pesos ou medidas, que possui sistemas reconhecidamente precisos.

Suponha, por exemplo, que o operador vai calibrar uma balança, utilizando um bloco padrão, cuja massa é conhecida com precisão e é dada por 1,0000g, e sua balança registra 1,0010g. Neste caso, operador subtrai 0,0010g de todas as medições realizadas pela balança. Esta diferença conhecida, entre o valor da medição e o valor da referência, é chamada tendência.

O uso de calibrações, entretanto, utiliza a hipótese de que os erros são sistemáticos, causados pela soma ou subtração de um mesmo valor a todas as medições (no caso da balança, toda medição resulta da soma de um valor de 0,0010g à massa do objeto). Caso este fato não seja verificado, o uso de calibrações constantes levará ao acréscimo de mais fontes de variação ao sistema, implicando uma dispersão maior dos resultados obtidos.

Em que situações deve-se aplicar uma análise do sistema de medição?

Duas situações são comumente encontradas na produção, e tem impacto direto no sistema de medição que pode ser utilizado pelo controle de qualidade dos produtos que se destinam ao cliente. Na primeira delas, a variação do processo gera produtos dentro dos limites de tolerância ou especificações estabelecidos pelo cliente. Neste caso, qualquer instrumento que é utilizado para a medição e controle do processo também pode ser usado para medir o produto. O problema ocorre no outro caso, em que o processo gera uma variação maior do que a especificação do cliente, de modo que alguns produtos não poderão seguir à etapa seguinte. Nesta situação, pode ser necessário um instrumento de maior resolução que o utilizado para controle do processo, para medir os produtos.

É importante destacar que a falha em quaisquer destes critérios e a consequente instabilidade do sistema de medição podem indicar a existência de causas especiais de variação que podem estar atuando sobre o objeto de estudo. Neste caso, deve ser feito um estudo de modo a determinar estas causas e impedir que elas voltem a atuar. Por outro lado, podem indicar apenas que o sistema de medição não consegue distinguir todas as categorias necessárias ao estudo, e deve ser substituído por um de grau superior. Estas condições são essenciais à organização que deseja tornar a melhoria contínua uma parte importante de sua filosofia, e implementar uma eficiente gestão de qualidade.

Referência Bibliográfica

[1] PYZDEK, Thomas; KELLER, Paul. Seis Sigma: Guia do Profissional, um guia completo para Green Belts, Black Belts e gerentes em todos os níveis. Tradução da Terceira Edição. Rio de Janeiro: Editora Alta Books, 2011. 548p.

por: Marco César Prado Soares – consultor associado FM2S e instrutor dos cursos EAD Lean Logistics e Excel