PCO PROGRAMA DE CERTIFICAÇÃO OPERACIONAL CST METROLOGIA BÁSICA ELABORAÇÃO: DEZEMBRO/ 04 CST - Companhia Siderúrgica de Tubarão FDH - Departamento de Recursos Humanos FHD - Divisão de Desenvolvimento e Remuneração Av. Brigadeiro Eduardo Gomes, 930, Jardim Limoeiro - Serra - ES. CEP: 29163-970 Telefone: 0 XX (27) 3348-1420 Fax: 0 XX (27) 3348-1077 3 Sumário 1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................................. 8 2. TERMINOLOGIA E SIGLAS........................................................................................................ 10 2.1. 2.2. 3. TERMINOLOGIA .............................................................................................................................. 10 SIGLAS ........................................................................................................................................... 17 METROLOGIA BÁSICA ............................................................................................................... 19 3.1. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES – SI ................................................................................ 19 3.1.1. O BIPM e a Convenção do Metro ............................................................................................ 19 3.1.2. As duas classes de unidades SI................................................................................................. 20 3.1.3. Os prefixos SI ........................................................................................................................... 21 3.2. SISTEMA DE GRANDEZAS ................................................................................................................ 21 3.3. LEGISLAÇÕES SOBRE AS UNIDADES ................................................................................................ 22 3.4. UNIDADES SI DE BASE .................................................................................................................... 22 3.5. SÍMBOLOS DAS UNIDADES DE BASE ................................................................................................ 22 4. UNIDADES SI DERIVADAS ......................................................................................................... 24 4.1. UNIDADES EXPRESSAS A PARTIR DE UNIDADES DE BASE ................................................................ 24 4.1.1 Unidades possuidoras de nomes especiais e símbolos particulares; unidades utilizando unidades possuidoras de nomes especiais e símbolos particulares ........................................................ 25 5. MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS DECIMAIS DAS UNIDADES SI....................................... 27 6. MÉTODOS DE MEDIÇÃO ............................................................................................................ 28 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 7. MÉTODO DE MEDIÇÃO DIRETO ....................................................................................................... 29 MODO DE MEDIÇÃO INDIRETO ........................................................................................................ 29 MÉTODO ABSOLUTO ....................................................................................................................... 29 MÉTODO COMPARATIVO ................................................................................................................ 30 MÉTODO DE INSTRUMENTAÇÃO ..................................................................................................... 30 PADRÕES DE MEDIÇÃO ............................................................................................................. 32 7.1. 7.2. 8. GENERALIDADES ............................................................................................................................ 32 TIPOS DE PADRÕES ......................................................................................................................... 34 SISTEMA METROLÓGICO BRASILEIRO ............................................................................... 35 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. SINMETRO – SISTEMA NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL 35 ORGANISMOS DO SINMETRO .......................................................................................................... 35 FUNÇÕES ........................................................................................................................................ 36 CREDENCIAMENTO (ACREDITAÇÃO)............................................................................................... 37 CERTIFICAÇÃO ............................................................................................................................... 38 ENSAIOS E CALIBRAÇÕES ............................................................................................................... 38 9. CONMETRO - CONSELHO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL........................................................................................................................ 39 9.1. 9.2. ATRIBUIÇÕES ................................................................................................................................. 39 COMITÊS TÉCNICOS DO CONMETRO ............................................................................................... 41 Metrologia Básica 4 10. INMETRO – INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL........................................................................................................................ 41 10.1. 10.2. 10.3. 10.4. 10.5. 11. ATRIBUIÇÕES PRINCIPAIS ............................................................................................................... 42 PROCESSO DE CREDENCIAMENTO (ACREDITAÇÃO) ........................................................................ 43 RECONHECIMENTO INTERNACIONAL .............................................................................................. 44 LOCALIZAÇÃO DO INMETRO ....................................................................................................... 45 PUBLICAÇÕES DO INMETRO ........................................................................................................ 46 ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ........................................................................ 47 11.1. RELEVÂNCIA ECONÔMICA DOS ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ENTRE ORGANISMOS ACREDITADORES (CREDENCIADORES)........................................................................................................... 47 11.2. ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ASSINADOS PELO INMETRO NA ATIVIDADE DE ACREDITAÇÃO (CREDENCIAMENTO) DE LABORATÓRIOS ............................................................................... 47 11.3. ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ASSINADOS PELO INMETRO NA ATIVIDADE DE ACREDITAÇÃO (CREDENCIAMENTO) DE ORGANISMOS................................................................................... 50 12. 12.1. 12.2. 12.3. 12.4. 13. 13.1. 13.2. 13.3. REDES ESTADUAIS DE METROLOGIA................................................................................... 51 O QUE UMA É A REDE METROLÓGICA ............................................................................................ 51 OBJETIVOS PRINCIPAIS ................................................................................................................... 52 PRINCIPAIS REDES ESTADUAIS DE METROLOGIA ............................................................................. 53 REDE CAPIXABA DE METROLOGIA .................................................................................................. 53 SOCIEDADE BRASILEIRA DE METROLOGIA ...................................................................... 53 APRESENTAÇÃO ............................................................................................................................. 53 ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE METROLOGIA ............................. 55 BENEFÍCIOS .................................................................................................................................... 55 14. REQUISITOS NORMATIVOS RELATIVOS À METROLOGIA (ISO 9001/14001/16949) ... 57 15. VARIABILIDADE DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO ........................................................... 58 16. VARIABILIDADE DO PROCESSO DE MEDIÇÃO .................................................................. 60 16.1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 60 17. TENDÊNCIA.................................................................................................................................... 65 18. ESTABILIDADE ............................................................................................................................. 65 19. LINEARIDADE ............................................................................................................................... 67 20. REPETITIVIDADE......................................................................................................................... 68 21. REPRODUTIBILIDADE ................................................................................................................ 68 22. INCERTEZA DE MEDIÇÃO......................................................................................................... 70 22.1. 22.2. 22.3. MÉTODO BASEADO NO ISO GUM .................................................................................................. 70 AVALIAÇÃO DO TIPO A DA INCERTEZA PADRÃO ............................................................................. 71 AVALIAÇÃO DO TIPO B DA INCERTEZA PADRÃO ............................................................................. 75 23. RESOLUÇÃO DA BALANÇA ....................................................................................................... 75 24. LINEARIDADE DA BALANÇA.................................................................................................... 76 25. ESTABILIDADE NO TEMPO (DRIFT) ....................................................................................... 77 25.1. EMPUXO DO AR .............................................................................................................................. 77 Metrologia Básica 5 26. CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO (HERANÇA DO CERTIFICADO)................................. 79 27. CÁLCULO DA INCERTEZA PADRÃO DA ESTIMATIVA DE SAÍDA ................................. 79 27.1. CÁLCULO DOS GRAUS DE LIBERDADE EFETIVOS, VEFF E DO FATOR DE ABRANGÊNCIA, K ............... 80 28. INCERTEZA EXPANDIDA DE MEDIÇÃO ................................................................................ 81 29. MÉTODO ALTERNATIVO........................................................................................................... 81 30. VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO ............................................................................. 82 30.1. 31. 31.1. 32. 32.1. 32.2. 32.3. GENERALIDADES ............................................................................................................................ 82 RELAÇÃO ENTRE INCERTEZAS .............................................................................................. 82 MÉTODOS CLÁSSICOS PARA ANÁLISE DA ADEQUAÇÃO AO USO ...................................................... 85 PROPOSTA ATUAL PARA ANÁLISE DA ADEQUAÇÃO AO USO ...................................... 86 APLICAÇÃO DAS NORMAS ISO GUM E ISO TS 16949 ................................................................... 86 VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO EM CONDIÇÕES IDEAIS ...................................................... 87 VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO EM CONDIÇÕES ADVERSAS ............................................... 88 33. PONTOS CRÍTICOS....................................................................................................................... 90 34. EXEMPLOS ..................................................................................................................................... 91 35. PLANEJAMENTO DA COMPROVAÇÃO METROLÓGICA - VER ISO 10012:2004 .......... 93 36. RESPONSÁVEIS PELO SISTEMA DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA .................... 101 37. FOCO NO CLIENTE .................................................................................................................... 102 38. OBJETIVOS DA QUALIDADE................................................................................................... 102 39. CALIBRAÇÃO INTERNA X CALIBRAÇÃO EXTERNA....................................................... 103 39.1. 39.2. 39.3. GENERALIDADES .......................................................................................................................... 103 CALIBRAÇÕES EXTERNAS ............................................................................................................. 103 CALIBRAÇÕES INTERNAS .............................................................................................................. 104 40. QUALIFICAÇÃO DE PESSOAL PARA A CALIBRAÇÃO INTERNA DE EQUIPAMENTOS ......................................................................................................................................................... 106 41. CONTROLE DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS ...................................................................... 106 42. EQUIPAMENTOS, PADRÕES E MATERIAIS DE REFERÊNCIA....................................... 107 43. MANUSEIO, TRANSPORTE, PRESERVAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE EQUIPAMENTOS ....................................................................................................................................... 110 43.1. 43.2. 43.3. 43.4. 43.5. MANUSEIO ................................................................................................................................... 110 INSPEÇÃO ..................................................................................................................................... 114 TRANSPORTE INTERNO ................................................................................................................. 114 TRANSPORTE EXTERNO ................................................................................................................ 115 ARMAZENAGEM ........................................................................................................................... 115 44. MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ................................................................................. 116 45. PROCEDIMENTOS DE CALIBRAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ........................................... 117 46. VALIDAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS DE CALIBRAÇÃO................................................. 118 Metrologia Básica 6 47. VALIDAÇÃO DE PROGRAMAS DE COMPUTADOR (SOFTWARE) ................................ 119 48. CÓPIA DE SEGURANÇA DE PROGRAMAS E DE DADOS.................................................. 120 49. INTERVALOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA E SEU AJUSTE .......................... 120 50. CADASTRO ÚNICO DE EQUIPAMENTOS E SOFTWARES ............................................... 126 51. REALIZAÇÃO DO PROCESSO DE MEDIÇÃO ...................................................................... 128 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 1928 51.1. 51.2. MEDIÇÃO INÉDITA ..................................................................................................................... 1218 51.3. DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE CICLOS DE MEDIÇÃO ............................................................... 129 51.4. REALIZAÇÃO DAS LEITURAS ........................................................................................................ 130 51.5. REGISTRO DAS LEITURAS ............................................................................................................. 130 RESULTADOS DA MEDIÇÃO .......................................................................................................... 130 51.6. 51.7. INCERTEZAS DA MEDIÇÃO ........................................................................................................... 132 51.8. RASTREABILIDADE ....................................................................................................................... 133 51.9. VALIDAÇÃO DA CALIBRAÇÃO (ADEQUAÇÃO AO USO)................................................................. 133 51.9.1. Equipamento Adequado ao Uso ............................................................................................. 135 51.9.2. Equipamento Parcialmente Adequado ao Uso ....................................................................... 135 51.9.3. Equipamento Não Adequado ao Uso...................................................................................... 136 52. 52.1. 52.2. 52.3. ETIQUETAS .................................................................................................................................. 137 ETIQUETAS DE IDENTIFICAÇÃO ÚNICA ......................................................................................... 110 ETIQUETA DE STATUS DE CALIBRAÇÃO ....................................................................................... 138 EXEMPLOS DE ETIQUETAS ............................................................................................................ 114 53. USO DE LACRES NOS EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO, MEDIÇÃO E ENSAIOS ....... 139 54. CRONOGRAMAS DE CALIBRAÇÃO PERIÓDICA............................................................... 140 55. REGISTROS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA .......................................................... 140 56. CORREÇÕES NOS REGISTROS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA....................... 143 57. ANÁLISE CRÍTICA DE CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO ............................................. 143 57.1. 57.2. 57.3. 57.4. CONDIÇÕES GERAIS ..................................................................................................................... 110 AVALIAÇÃO DE CERTIFICADOS EMITIDOS POR TERCEIROS .......................................................... 114 AVALIAÇÃO DE CERTIFICADOS EMITIDOS INTERNAMENTE .......................................................... 114 CORREÇÕES EM CERTIFICADOS JÁ EMITIDOS ............................................................................... 115 58. EXEMPLOS DE CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO........................................................... 146 59. VERIFICAÇÃO INTERMEDIÁRIA DO STATUS DA CALIBRAÇÃO ................................ 146 60. FORNECEDORES EXTERNOS.................................................................................................. 146 60.1. 60.2. 60.3. 60.4. 60.5. 60.6. ESPECIFICAÇÃO DE COMPRA ........................................................................................................ 110 QUALIFICAÇÃO DE FORNECEDORES ............................................................................................. 114 ACORDO SOBRE MÉTODO PARA VERIFICAÇÃO ............................................................................. 114 CLÁUSULAS CONTRATUAIS PARA DIRIMIR QUESTÕES DA QUALIDADE ........................................ 115 CONTROLE DE RECEBIMENTO ...................................................................................................... 115 REGISTROS DA QUALIDADE NO RECEBIMENTO ............................................................................ 115 Metrologia Básica 7 61. 61.1. 61.2. 61.3. 62. AUDITORIA E MONITORAMENTO ........................................................................................ 149 SATISFAÇÃO DO CLIENTE ............................................................................................................. 110 AUDITORIA DO SISTEMA DE GESTÃO DE MEDIÇÃO ...................................................................... 114 MONITORAMENTO DO SISTEMA DE GESTÃO DE MEDIÇÃO (SGM) ............................................... 114 CONTROLE DE NÃO-CONFORMIDADES ............................................................................. 151 62.1. SISTEMA DE GESTÃO DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORMES ................................................................. 110 62.2. PROCESSOS DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORME ................................................................................. 114 62.3. EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORME .......................................................................... 114 62.4. REGISTRO DE NÃO-CONFORMIDADES, MELHORIAS E POTENCIAIS FONTES DE NÃOCONFORMIDADES ....................................................................................................................................... 115 62.5. AJUSTES E REPAROS..................................................................................................................... 115 63. 63.1. 63.2. 63.3. 63.4. ANÁLISE CRÍTICA DO SISTEMA DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA.................... 155 MELHORIA ................................................................................................................................... 110 AÇÃO CORRETIVA ........................................................................................................................ 114 AÇÃO PREVENTIVA ...................................................................................................................... 114 EFICÁCIA DAS AÇÕES CORRETIVAS/ PREVENTIVAS ..................................................................... 115 64. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DE INSTRUMENTAÇÃO ......................................... 158 65. EXERCÍCIOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA ........................................................ 158 66. RESPOSTA DOS EXERCÍCIOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA ......................... 170 67. BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................ 177 68. ANEXOS:........................................................................................................................................ 177 Metrologia Básica 8 1. INTRODUÇÃO Um Sistema de Gestão de Medição (SGM) eficaz assegura que o equipamento de medição e os processos de medição são adequados para seu uso pretendido e é importante para atingir os objetivos da qualidade do produto e gerenciar o risco de resultado de medição incorreta. O objetivo de um SGM é gerenciar o risco de que o equipamento de medição e os processos de medição possam produzir resultados incorretos afetando a qualidade dos produtos de uma organização. Os métodos usados para o SGM variam da verificação básica do equipamento à aplicação de técnicas estatísticas no controle do processo de medição. Os processos de medição devem ser considerados como processos específicos que objetivam dar suporte à qualidade dos produtos produzidos pela organização. Entretanto, a satisfação das necessidades de um SGM não pode e nem deve ser obtida a qualquer custo. Este sistema deve se enquadrar nos sistemas de metrologia oficial quer no aspecto da metrologia legal quer no da metrologia industrial, condição sem a qual o pressuposto de confiança que deve ser oferecido por um Sistema de Garantia da Qualidade é completamente inoperante. É objetivo deste curso abordar as ações necessárias para a implementação e manutenção de um SGM, de forma a poder assegurar que as medições realizadas são efetuadas com o grau de exatidão pretendido, de modo a atender aos requisitos normativos da ISO 9001 e da ISO 14001. No gerenciamento dos sistemas de produção, tem-se continuamente a interação entre a qualidade, normalização e metrologia. Um controle eficiente dos processos produtivos requer uma análise detalhada dos equipamentos de medição utilizados. Neste sentido, o desenvolvimento de um SGM que garanta que os equipamentos de medição produzam resultados confiáveis é fundamental para garantir a qualidade dos produtos, segurança das instalações e das pessoas envolvidas, o controle operacional e a proteção ao meio ambiente. É fundamental que o SGM tenha plena integração com os esforços desenvolvidos no âmbito do Sistema de Garantia da Qualidade da Organização a que pertença. O modelo de SGM sugerido pela norma NBR ISO 10012:2004 é apresentado na figura 1, dentro do conceito de PDCA. Metrologia Básica 9 Esta Norma inclui tanto requisitos como orientação para implementação de sistemas de gestão de medição e pode ser útil na melhoria de atividades de medição e da qualidade de produtos. As organizações têm a responsabilidade de determinar o nível dos controles necessários e especificar os requisitos do SGM a ser aplicado como parte do seu sistema de gestão global. Exceto por acordo, a Norma NBR ISO 10012:2004 não tem a intenção de adicionar, subtrair nem substituir qualquer requisito de outras normas. Entretanto, seguir os requisitos estabelecidos nesta Norma facilitará o cumprimento dos requisitos para medições e controle do processo de medição especificado em outras normas, por exemplo, as ABNT NBR ISO 9001:2000, subseção 7.6, e ABNT NBR ISO 14001:1996, subseção 4.5.1. A Norma NBR ISO 10012:2004 especifica requisitos genéricos e fornece orientação para a gestão de processos de medição e comprovação metrológica de equipamento de medição usado para dar suporte e demonstrar conformidade com requisito metrológico. Figura 1 - Modelo de sistema de gestão de medição. Ela especifica requisitos de gestão da qualidade de um SGM que pode ser usado por uma organização que executa medições como parte de um sistema de gestão global, e para assegurar que os requisitos metrológicos são atendidos. Metrologia Básica 10 Esta Norma não tem a intenção de ser usada como um requisito para demonstrar a conformidade com a ABNT NBR ISO 9001, ABNT NBR ISO-14001 ou qualquer outra norma. Partes interessadas podem concordar em usar esta Norma como uma entrada para satisfazer os requisitos do SGM nas atividades de certificação. Esta Norma não pretende ser um substituto ou uma adição aos requisitos da ABNT NBR ISO/ IEC 17025. Nota: Existem outras normas e guias para elementos particulares que afetam os resultados de medição, por exemplo, detalhes de métodos de medição, competência de pessoal e comparações interlaboratoriais. 2. TERMINOLOGIA E SIGLAS 2.1. TERMINOLOGIA A terminologia praticada pelos metrologistas deve ser definida inequivocamente e corretamente aplicada, com o objetivo de se evitar interpretações errôneas. Infelizmente não é o que tem ocorrido em nosso meio. Observamos uma grande confusão de nomenclatura, principalmente em diferentes áreas de conhecimento. Em uma área de atuação restrita, com pequeno número de pessoas é razoavelmente fácil de uniformizar a nomenclatura. No entanto, medições são praticadas em todos os ramos da ciência e da tecnologia e pouca coordenação existia a nível mundial para sua uniformização. O problema é complicado pela universalidade de uso de conceitos básicos em tantas áreas diferentes em muitos idiomas e pela grande quantidade de termos envolvidos. Uma terminologia muito importante a nível internacional é o VIM - International Vocabulary of Basic and General Terms In Metrology. Metrologia Básica 11 Além dos termos e definições constantes nas normas ABNT NBR ISO 9000 e VIM, se aplicam os seguintes termos: • Ação Corretiva - Ação implementada para eliminar as causas de uma não-conformidade, de um defeito ou de outra situação indesejável existente, a fim de prevenir sua repetição. • Ação Preventiva - Ação implementada para eliminar as causas de uma possível nãoconformidade, de um defeito ou outra situação indesejável existente, a fim de prevenir sua repetição. • Análise Crítica pela Administração - avaliação formal, pela administração, do estado e da adequação do sistema da qualidade, em relação à política da qualidade e seus objetivos. • Anomalia – Qualquer desvio das condições normais de operação ou de especificação. É tudo o que for diferente do usual ou anormal. Pode ser um problema com o produto, um ponto fora dos limites de especificação do gráfico, um barulho estranho no equipamento, uma rugosidade não usual num componente, uma reclamação de cliente etc. • Calibração – Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um equipamento de medição ou sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. Observações: - O resultado de uma calibração permite tanto o estabelecimento dos valores do mensurando para as indicações como a determinação das correções a serem aplicadas; - Uma calibração pode, também, determinar outras propriedades metrológicas como o efeito das grandezas de influência. • Característica metrológica – propriedade distinta que pode influenciar os resultados de medição. Notas: - Equipamentos de medição normalmente têm várias características metrológicas; - Características metrológicas podem estar sujeitas à calibração. Metrologia Básica 12 • Comprovação metrológica – conjunto de operações necessárias para assegurar que um equipamento de medição atende aos requisitos do seu uso pretendido. Notas: a) Comprovação metrológica normalmente inclui calibração ou verificação, qualquer ajuste ou reparo necessário, e subseqüente recalibração, comparação com os requisitos metrológicos para o uso pretendido do equipamento, assim como qualquer etiqueta ou lacre necessários; b) Comprovação metrológica não é alcançada, até que, e a menos que, a adequação do equipamento de medição para o seu uso pretendido tenha sido demonstrada e documentada; c) Os requisitos para o uso pretendido incluem considerações tais como amplitude, resolução erro máximo/ erro permitido; d) Os requisitos de comprovação metrológica são normalmente distintos dos requisitos do produto, e não estão especificados nestes requisitos. • Correção – valor adicionado algebricamente ao resultado não corrigido de uma medição para compensar um erro sistemático. Observações: A correção é igual ao erro sistemático estimado com sinal trocado. Uma vez que o erro sistemático não pode ser perfeitamente conhecido, a compensação não pode ser completa. • Defeito - Qualquer desvio de uma característica de um item em relação aos seus requisitos operacionais. • Desvio – valor menos seu valor de referência. Nota: Não confundir desvio com erro. Embalagem adequada - embalagem que permita transportar o equipamento sem causar-lhe danos por vibração, queda ou choque mecânico. O usuário deve definir que tipo de embalagem é adequada à sua utilização. Metrologia Básica 13 • Equipamento crítico - aquele que deve ser sujeito à Comprovação Metrológica. • Equipamento de medição - equipamento de medição, programa de computador, padrão de medição, material de referência ou dispositivos auxiliares, ou uma combinação deles, necessários para executar um processo de medição. • Erro (de medição) – resultado de uma medição menos o valor verdadeiro do mensurando. Observação: Uma vez que o valor verdadeiro não pode ser determinado, utiliza-se, na prática, um valor verdadeiro convencional. Não confundir erro com desvio. a) Erro aleatório – resultado de uma medição menos a média que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando efetuadas sob condições de repetitividade. Observações: Erro aleatório é igual ao erro menos o erro sistemático. Em razão de que apenas um finito número de medições pode ser feito, é possível apenas determinar uma estimativa do erro aleatório. a) Erro sistemático – Média que resultaria de um infinito número de medições do mesmo mensurando, efetuadas sob condições de repetitividade, menos o valor verdadeiro do mensurando. Observações: Erro sistemático é igual ao erro menos o erro aleatório. Analogamente ao valor verdadeiro, o erro sistemático e suas causas não podem ser completamente conhecidos. Ver tendência. • Falha - Término da capacidade de um equipamento em desempenhar uma função requerida para a operação. • Função metrológica - função com responsabilidade técnica e administrativa para definir e implementar o Sistema de Gestão de Medição (SGM). Metrologia Básica 14 a) Equipamento Não-conforme - Equipamento que não atende a um ou algum requisito especificado. b) Incerteza - Parâmetro, associado ao resultado de medição, que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser razoavelmente atribuídos a um mensurando. Observações: - O parâmetro pode ser, por exemplo, um desvio padrão (ou um múltiplo dele), ou a metade de um intervalo correspondente a uma probabilidade de abrangência estabelecida. - A incerteza de medição compreende, em geral, muitos componentes. Alguns destes componentes podem ser estimados com base na distribuição estatística dos resultados das séries de medições e podem ser caracterizados por desvios padrão experimentais. Outros componentes, que também podem ser caracterizados por desvios padrão, são avaliados por meio de distribuição de probabilidades assumidas, baseadas na experiência ou em outras informações. - Entende-se que o resultado da medição é a melhor estimativa do valor do mensurando, e que todos os componentes da incerteza, incluindo aqueles resultantes dos efeitos sistemáticos, como os componentes associados com correções e padrões de referência, contribuem para a dispersão. • Medição - Conjunto de operações que tem por objetivo determinar um valor de uma grandeza.Metrologia – Ciência da medição. a) Material de referência - Material ou substância que tem um ou mais valores de propriedades que são suficientemente homogêneos e bem estabelecidos para ser usado na calibração de um aparelho, na avaliação de um método de medição ou atribuição de valores a materiais. b) Material de referência certificado - Um material de referência, acompanhado por um certificado, com um ou mais valores de propriedades, e certificados por um procedimento que estabelece sua rastreabilidade à obtenção exata da unidade na qual os valores da propriedade são expressos, e cada valor certificado é acompanhado por uma incerteza para uma probabilidade de abrangência estabelecida. • Não-conformidade – Não atendimento a um requisito normativo especificado. Metrologia Básica 15 • Padrão - Medida materializada, equipamento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência. c) Padrão internacional - É aquele reconhecido por um acordo internacional para servir, internacionalmente como base para estabelecer valores a outros padrões da grandeza a que se refere. No caso do quilograma, existe somente um artefato no BIPM que representa o padrão de massa a nível internacional. Outros padrões, como o de comprimento, podem ser realizados em muitos países, a partir da definição do metro. d) Padrão nacional - É aquele reconhecido por decisão nacional para servir, em um país, como base para estabelecer valores a outros padrões da grandeza a que se refere. Geralmente é o padrão de melhor qualidade metrológica do país, que é chamada de padrão primário. Ocasionalmente, isto pode não vir a ser verdadeiro, pois pode acontecer de existir padrões melhores que o padrão nacional. e) Padrão primário - É o padrão que é designado ou amplamente reconhecido como tendo as mais altas qualidades metrológicas e cujo valor é aceito sem referência a outros padrões da mesma grandeza. f) Padrão secundário - É um padrão cujo valor é estabelecido por comparação a um padrão primário da mesma grandeza. g) Padrão de referência – É o padrão da mais alta qualidade metrológica disponível em um certo local ou em uma dada organização, a partir do qual as medições são derivadas. h) Padrão de trabalho - Padrão utilizado rotineiramente para calibrar ou controlar medidas materializadas, equipamentos de medição ou materiais de referência. i) Padrão de transferência - Padrão utilizado como intermediário para comparar padrões. j) Padrão itinerante – Padrão, algumas vezes de construção especial, para ser transportado entre locais diferentes. Metrologia Básica 16 • Pontos de Controle de Processo - são locais onde existem equipamentos de medição, de monitoração e controle de processo para garantir a conformidade de atendimento aos requisitos especificados nas dimensões de Qualidade, Segurança, Meio-Ambiente e Saúde. • Processo de medição - conjunto de operações para determinar o valor de uma grandeza. • Rastreabilidade - Propriedade do resultado de uma medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, através de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas. • Reparo - Ação implementada sobre um produto (bem ou serviço) não-conforme de modo que este passe a satisfazer os requisitos de uso previsto, embora possa não atender aos requisitos originalmente especificados. • Repetitividade - Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando efetuadas sob as mesmas condições de medição. • Reprodutibilidade - Grau de concordância entre os resultados das medições de um mesmo mensurando efetuadas sob condições variadas de medição. • Retrabalho - Ação implementada sobre um produto não-conforme de modo que ele atenda aos requisitos especificados. • Sistema Internacional de Unidades – SI - Sistema coerente de unidades adotado e recomendado pela CGPM. O SI foi ratificado pela 11ª CGPM/ 1960 e atualizado até a 20ª CGPM/ 1995. • Valor Verdadeiro Convencional - Valor atribuído a uma grandeza específica e aceito, às vezes por convenção, como tendo uma incerteza apropriada para uma dada finalidade. Metrologia Básica 17 2.2. SIGLAS - ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - BIPM - Bureau Internacional de Pesos e Medidas - CBM - Comitê Brasileiro de Metrologia - CIML - Comitê Internacional de Metrologia Legal - CIPM - Comitê Internacional de Pesos e Medidas - CGPM - Conferência Geral de Pesos e Medidas - CONACRE - Comitê Nacional de Credenciamento (Acreditação) - CONMETRO - Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, é o órgão político central do SINMETRO, do qual participam oito ministérios, a ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas, o IDEC - Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor e a CNI - Confederação Nacional da Indústria, sendo presidido pelo Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior e secretariado pelo INMETRO. - CMEM - características metrológicas do equipamento de medição. - DIMCI - Diretoria de Metrologia Científica (INMNETRO) - DIMEL - Diretoria de Metrologia Legal (INMNETRO) - GUM - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (Guia para a expressão da incerteza de medição) - IEC - Comissão Internacional de Eletrotécnica - INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial: - IPEM - Institutos Estaduais de Pesos e Medidas - ISO - Organização Internacional de Normalização - MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia - MDIC - Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior; - MRA - Acordo de Reconhecimento Mútuo - OCC - Organismo de Certificação Credenciado - OI - Organismo de Inspeção Metrologia Básica 18 - OIML - Organização Internacional de Metrologia Legal - OMC - Organização Mundial do Comércio - RBC - Rede Brasileira de Calibração - RBLE - Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios - RNML - Rede Nacional de Metrologia Legal - RMC – Requisito Metrológico do Cliente. - SBC - Sistema Brasileiro de Certificação - SEBRAE - Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas - SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - SGM - Sistema de Gestão de Medição - conjunto de elementos inter-relacionados e interativos, necessários para obter a comprovação metrológica e o controle contínuo dos processos de medição. - SI – Sistema Internacional de Unidades - Sistema coerente de unidades adotado e recomendado pela CGPM. O SI foi ratificado pela 11ª CGPM/ 1960 e atualizado até a 20ª CGPM/ 1995. - SIM - Sistema Interamericano de Metrologia - SINMETRO - Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial Criado em 1973, tem como finalidade o desenvolvimento e implementação da política nacional de metrologia, normalização e avaliação da qualidade industrial. Qualquer entidade pública ou privada que exerça atividade relacionada aos assuntos pode integrar-se ao SINMETRO. Possui como órgão normativo o CONMETRO e como órgão executivo o INMETRO. - VIM - Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia. Metrologia Básica 19 3. METROLOGIA BÁSICA 3.1. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES – SI 3.1.1. O BIPM E A CONVENÇÃO DO METRO O Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) foi criado pela Convenção do Metro, assinada em Paris em 20 de maio de 1875 por 17 Estados, por ocasião da última sessão da Conferência Diplomática do Metro. Esta Convenção foi modificada em 1921. O Bureau Internacional tem sua sede perto de Paris, nos domínios do Pavilhão Breteuil (43.520 m2) (Parque de Saint-Cloud), posto à sua disposição pelo governo francês; e sua manutenção no que se refere às despesas é assegurada pelos Estados Membros da Convenção do Metro. Em 31 de dezembro de 1997, 48 Estados eram membros desta Convenção, inclusive o Brasil. O Bureau Internacional, que tem por missão assegurar a unificação mundial das medidas físicas, é encarregado: a) de estabelecer os padrões fundamentais e as escalas das principais grandezas físicas, e de conservar os protótipos internacionais; b) de efetuar a comparação dos padrões nacionais e internacionais; c) de assegurar a coordenação das técnicas de medidas correspondentes; d) de efetuar e de coordenar as determinações relativas às constantes físicas que intervêm naquelas atividades. O Bureau Internacional funciona sob a fiscalização exclusiva do Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM), sob autoridade da Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM). Aproximadamente 45 físicos e técnicos trabalham nos laboratórios do Bureau Internacional; fazem pesquisas metrológicas, principalmente, e comparações internacionais das realizações das unidades e verificações de padrões. Esses trabalhos são objeto de um relatório anual detalhado, que é publicado como procès-verbaux das sessões do Comitê Internacional. Metrologia Básica 20 3.1.2. AS DUAS CLASSES DE UNIDADES SI No SI distinguem-se duas classes de unidades: a) Unidades de base; b) Unidades derivadas. Sob o aspecto científico, a divisão das unidades SI nessas duas classes é arbitrária porque não é uma imposição da física. Entretanto, a Conferência Geral, levando em consideração as vantagens de se adotar um sistema prático único para ser utilizado mundialmente nas relações internacionais, no ensino e no trabalho científico, decidiu basear o Sistema Internacional em sete unidades perfeitamente definidas, consideradas como independentes sob o ponto de vista dimensional: o metro, o quilograma, o segundo, o ampére, o kelvin, o mol e a candela. Estas unidades SI são chamadas unidades de base. A segunda classe de unidades SI abrange as unidades derivadas, isto é, as unidades que podem ser formadas combinando-se unidades de base segundo relações algébricas que interligam as grandezas correspondentes. Diversas destas expressões algébricas, em razão de unidades de base, podem ser substituídas por nomes e símbolos especiais, o que permite sua utilização na formação de outras unidades derivadas. As unidades SI destas duas classes constituem um conjunto coerente, na acepção dada habitualmente à expressão “sistema coerente de unidades”, isto é, sistema de unidades ligadas pelas regras de multiplicação e divisão, sem qualquer fator numérico diferente de 1. Segundo a Recomendação 1 (1969; PV, 37, 30-31 e Metrologia, 1970, 6, 66) do CIPM, as unidades desse conjunto coerente de unidades são designadas sob o nome de unidades SI. É importante acentuar que cada grandeza física tem uma só unidade SI, mesmo que esta unidade possa ser expressa sob diferentes formas. Porém o inverso não é verdadeiro: a mesma unidade SI pode corresponder a várias grandezas diferentes. Metrologia Básica 21 3.1.3. OS PREFIXOS SI A Conferência Geral adotou uma série de prefixos para a formação dos múltiplos e submúltiplos decimais das unidades SI. De acordo com a Recomendação 1 (1969) do CIPM, o conjunto desses prefixos é designado pelo nome de prefixos SI. As unidades SI, isto é, as unidades de base e as unidades derivadas do SI, formam um conjunto coerente. Os múltiplos e submúltiplos das unidades SI, formados por meio dos prefixos SI, devem ser designados pelo seu nome completo: “múltiplos e submúltiplos decimais das unidades SI”. Esses múltiplos e submúltiplos decimais das unidades SI não são coerentes com as unidades SI propriamente ditas. Como exceção à regra, os múltiplos e submúltiplos do quilograma são formados adicionando os nomes dos prefixos ao nome da unidade “grama” e símbolos dos prefixos ao símbolo da unidade “g”. 3.2. SISTEMA DE GRANDEZAS O sistema de grandezas a ser utilizado com as unidades SI, campo do qual se ocupa o Comitê Técnico 12 da Organização Internacional de Normalização (ISO), publicou a partir de 1955 uma série de normas internacionais sobre as grandezas e unidades, recomendando fortemente o uso do Sistema Internacional de Unidades. Nessas normas internacionais, a ISO adotou um sistema de grandezas físicas baseado nas sete grandezas de base: comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa. As outras grandezas — grandezas derivadas — são definidas em função dessas sete grandezas de base; as relações entre as grandezas derivadas e as grandezas de base são expressas por um sistema de equações. É conveniente empregar com as unidades SI esse sistema de grandezas e esse sistema de equações. Metrologia Básica 22 3.3. LEGISLAÇÕES SOBRE AS UNIDADES Os países fixam por via legislativa as regras concernentes à utilização das unidades no plano nacional, de uma maneira geral ou em apenas alguns campos, como no comércio, na saúde ou na segurança pública, no ensino etc. Em um número crescente de países essas legislações são baseadas no emprego do Sistema Internacional de Unidades. A Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML), criada em 1955, cuida da uniformidade internacional dessas legislações. 3.4. UNIDADES SI DE BASE As definições oficiais de todas as unidades de base do SI foram aprovadas pela Conferência Geral. A primeira dessas definições foi aprovada em 1889, e a mais recente em 1983. Essas definições são modificadas periodicamente a fim de acompanhar a evolução das técnicas de medição e para permitir uma realização mais exata das unidades de base. A Figura 2 – Grandezas de Base - mostra os símbolos utilizados para as Unidades SI de base. 3.5. SÍMBOLOS DAS UNIDADES DE BASE As unidades de base do Sistema Internacional estão reunidas na tabela 1 com seus nomes e símbolos (10ª CGPM — 1954, Resolução 6; 11ª CGPM — 1960, Resolução 12; 13ª CGPM — 1967, Resolução 3; 14ª CGPM — 1971, Resolução 3). Metrologia Básica 23 Figura 2 - Grandezas de Base. Tabela 1 - Unidades SI de Base. Metrologia Básica 24 4. UNIDADES SI DERIVADAS As unidades derivadas são unidades que podem ser expressas a partir das unidades de base, utilizando símbolos matemáticos de multiplicação e de divisão. Dentre essas unidades derivadas, diversas receberam nome especial e símbolo particular, que podem ser utilizados, por sua vez, com os símbolos de outras unidades de base ou derivadas para expressar unidades de outras grandezas. 4.1. UNIDADES EXPRESSAS A PARTIR DE UNIDADES DE BASE A tabela 2 fornece alguns exemplos de unidades derivadas expressas diretamente a partir de unidades de base. As unidades derivadas são obtidas por multiplicação e divisão das unidades de base. Tabela 2 - Exemplos de unidades SI derivadas, expressas a partir das unidades de base. Metrologia Básica 25 4.1.1 UNIDADES POSSUIDORAS DE NOMES ESPECIAIS E SÍMBOLOS PARTICULARES; UNIDADES UTILIZANDO UNIDADES SÍMBOLOS PARTICULARES POSSUIDORAS DE NOMES ESPECIAIS E Por questões de comodidade, certas unidades derivadas, que são mencionadas na tabela 3, receberam nome especial e símbolo particular. Esses nomes e símbolos podem ser utilizados, por sua vez, para expressar outras unidades derivadas: alguns exemplos figuram na tabela 3. Os nomes especiais e os símbolos particulares permitem expressar, de maneira mais simples, unidades freqüentemente utilizadas. Tabela 3 - Unidades SI derivadas possuidoras de nomes especiais e símbolos particulares Metrologia Básica 26 Os três últimos nomes e símbolos que figuram no final da tabela 3 são unidades particulares: elas foram, respectivamente, aprovadas pela 15ª CGPM (1975, Resoluções 8 e 9; CR, 105 e Metrologia, 1975, 11, 1980); 16ª CGPM (1979, Resoluções 5; CR; 100 e Metrologia, 1980, 16, 56) visando à proteção da saúde humana. Tabela 4 - Exemplos de unidades SI derivadas, cujos nome e símbolo compreendem unidades. Metrologia Básica 27 Na última coluna das tabelas 3 e 4 encontramos a expressão das unidades SI mencionadas em função das unidades SI de base. Nesta coluna, fatores tais como m0, kg0 etc., considerados como iguais a 1, não são geralmente escritos explicitamente. a) O radiano e o esterradiano podem ser utilizados nas expressões das unidades derivadas, a fim de distinguir grandezas de natureza diferente tendo a mesma dimensão. Na tabela 4 são dados exemplos de sua utilização para formar nomes de unidades derivadas. b) Na prática, emprega-se os símbolos rad e sr, quando útil, porém a unidade derivada “1” não é habitualmente mencionada. c) Em fotometria, mantém-se, geralmente, o nome e o símbolo do esterradiano, sr, na expressão das unidades. Esta unidade pode ser utilizada associada aos prefixos SI, como, por exemplo, para exprimir o submúltiplo miligrau Celsius, moC. 5. MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS DECIMAIS DAS UNIDADES SI - Prefixos SI A 11ª CGPM (1960, Resolução 12; CR, 87) adotou uma série de prefixos e símbolos prefixos para formar os nomes e símbolos dos múltiplos e submúltiplos decimais das unidades SI de 1012 a 10-12. Os prefixos para 10-15 e 10-18 foram adicionados pela 12ª CGPM (1964, Resolução 8; CR, 94), 1015 e 1018 pela 15ª CGPM (1975, Resolução 10; CR 106 e Metrologia, 1975, 11,180-181) e 1021, 1024, 1021 , 10-24 pela 19ª CGPM (1991, Resolução 4; CR 97 e Metrologia, 1992, 29, 3). Os prefixos e símbolos de prefixos adotados constam da tabela 5. Metrologia Básica 28 Tabela 5 - Prefixos SI. - O kilograma Entre as unidades de base do Sistema Internacional, a unidade de massa é a única cujo nome, por motivos históricos, contém um prefixo. Os nomes dos múltiplos e dos submúltiplos decimais da unidade de massa são formados pelo acréscimo dos prefixos à palavra “grama” (CIPM — 1967, Recomendação 2; PV, 35, 29 e Metrologia, 1968, 4, 45). Por exemplo: 10-6 kg = 1 miligrama (1mg), porém nunca 1 microquilograma (1μkg). 6. MÉTODOS DE MEDIÇÃO Existem vários métodos para a determinação de uma grandeza, os quais são objeto de terminologia especifica. Alguns métodos mais importantes estão relacionados a seguir. Metrologia Básica 29 6.1. MÉTODO DE MEDIÇÃO DIRETO É o método pelo qual o mensurando é obtido diretamente, sem a necessidade de cálculos posteriores em comparação com outra grandeza de mesma unidade. Quando se mede um comprimento utilizando-se uma régua ou trena, obtém-se o valor medido diretamente da escala. 6.2. MODO DE MEDIÇÃO INDIRETO É aquele em que o valor da medição desejada é conseguido somente depois de alguns cálculos Intermediários. Na medição da área de um retângulo, mede-se primeiramente os lados do retângulo. Multiplicando-se estes lados, obtém-se a área. Trata-se de uma medição indireta. Primeiro, mediuse os lados com unidades em (por exemplo) metros. O resultado é dado em outra unidade (derivada), ou seja, metros quadrados. 6.3. MÉTODO ABSOLUTO As constantes físicas fundamentais tais como a velocidade da luz no vácuo, ou a carga elétrica, devem ser determinadas com grande exatidão e baseadas nas definições das grandezas fundamentais. Sendo que a velocidade da luz c é expressa como c = λ . f onde λ é o comprimento de onda e f a freqüência da luz. O valor de c é determinado pela medição de λ e f de acordo com as definições do metro e do segundo. A medição de uma grandeza física que é reduzida a uma medição de uma grandeza fundamental é denominada de medição absoluta. Medição de um bloco padrão por método interferométrico. por exemplo, é uma medição absoluta pois utiliza o comprimento de onda padrão. Metrologia Básica 30 6.4. MÉTODO COMPARATIVO Quando uma grandeza física é medida diretamente em comparação com referências do mesmo tipo é chamada de medição comparativa em contraste com medição absoluta. A precisão de medições com métodos comparativos pode ser melhor do que com medições absolutas no entanto a exatidão é garantida pelas medições absolutas. As medições absolutas podem não ser de uso prático nem industrial, mas são essenciais nos laboratórios nacionais para o desenvolvimento da ciência e tecnologia. 6.5. MÉTODO DE INSTRUMENTAÇÃO a) Método da deflexão Considere a medição de temperatura com um termômetro de vidro. Quando o termômetro está à temperatura ambiente observamos que o topo da coluna de mercúrio registra a temperatura da sala. Ao deslocarmos este mesmo termômetro para um banho de óleo observamos que a coluna se desloca até entrar em equilíbrio com a nova temperatura que está sendo medida. A exatidão é limitada tendo em vista as limitações físicas para o desenho da escala que não pode ser muito grande e as dimensões do ponteiro que não podem ser muito pequenas. A energia para mover o ponteiro ou a coluna de mercúrio é fornecida pela própria grandeza a ser medida, conseqüentemente o objeto a ser medido sofre perturbações. b) Método do zero Um exemplo de método do nulo é a medição por comparação de uma tensão contínua (mensurando) com um calibrador de tensão CC (padrão de referência). As tensões são colocadas em oposição e coloca-se em série no circuito um galvanômetro ou um detector de nulo de alta sensibilidade. A precisão do método é muito grande, dependendo da resolução do calibrador usado como padrão, da sensibilidade do galvanômetro e da estabilidade do mensurando. O calibrador é ajustado de tal maneira que o galvanômetro seja levado à condição de equilíbrio (ponto zero). O valor do mensurando é o valor mostrado pelo calibrador. Metrologia Básica 31 c) Método diferencial No método diferencial mede-se a diferença entre um valor conhecido e o mensurando, obtendo-se seu valor por meio de cálculo. Neste método tanto o mensurando como a referência devem ser de mesma natureza e para se obter grande precisão os valores devem ser aproximadamente iguais. Considere-se por exemplo, a medição da tensão de uma pilha-padrão comparando-a diretamente a outra pilha com valor conhecido. As duas tensões serão colocadas em oposição e a diferença medida através de um nanovoltímetro. Primeiramente mede-se a diferença no nanovoltímetro cujo valor é Vd. O valor da pilha 2, que é o mensurando, será V2 = V1 - Vd considerando-se conhecido o valor de V1. Com o método diferencial usando-se equipamentos comerciais consegue-se resolução de 1 nV, enquanto que se utilizarmos métodos convencionais alcançamos no máximo 100 nV. Nas medições diferenciais deve-se levar os sinais algébricos em consideração. d) Método da substituição Considere a medição de massa por uma balança de pratos, cujos braços tem comprimentos diferentes. Se utilizarmos esta balança para medição convencional, existirão erros pois o equilíbrio dos momentos não significa que as massas nos dois lados são iguais. A utilização do método de substituição elimina este erro. O primeiro passo é balancear a massa do mensurando contra outros pesos. Após este balanceamento, retira-se o mensurando e no seu lugar colocam-se outros pesos de valores conhecidos. A massa do último conjunto de pesos é a massa do mesurando. Existem ainda outros métodos, mas menos usuais. O importante é escolher adequadamente o método de medição a ser utilizado, de acordo com os objetivos pretendidos e o tipo de instrumentação disponível. Metrologia Básica 32 7. PADRÕES DE MEDIÇÃO 7.1. GENERALIDADES A metrologia viabiliza o pleno desenvolvimento científico e tecnológico; é um componente fundamental para qualidade, avalia a conformidade de produtos, processos e serviços; supera barreiras técnicas e protege o consumidor e o meio ambiente. A metrologia contribui para a melhoria da qualidade dos processos produtivos, o que deve ser perseguido continuamente por todas as Organizações que pretendem participar de um mercado altamente competitivo e globalizado. A contribuição do desenvolvimento da metrologia no gerenciamento dos processos é um componente importante no aprimoramento da qualidade onde o SGM possibilita a redução na variação das especificações técnicas dos produtos, prevenção dos defeitos e a compatibilidade das medições. Metrologia, segundo o VIM, é Ciência da medição. A metrologia abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza, em quaisquer campos da ciência ou da tecnologia. Um padrão de medição é uma medida materializada (objeto físico), equipamento de medição ou sistema com a função de definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores conhecidos de uma grandeza, com o objetivo de disseminá-la para outros equipamentos de medição por comparação. Como exemplos podemos citar: bloco-padrão, resistor-padrão, 1 kg de massa-padrão, amperímetro-padrão etc. Cada unidade e seu padrão foi criado e desenvolvido pelo próprio homem. A filosofia geral adotada para a criação de um padrão primário é que eles sejam baseados em algum princípio físico estável. É importante também, que a partir das definições das unidades fundamentais, os laboratórios tenham facilidade de concretizar padrões para utilização prática. Metrologia Básica 33 O desenvolvimento e manutenção de padrões primários é uma área especial da ciência da medição, realizada em laboratórios nacionais, com objetivos de desenvolver, manter e utilizar instrumentação que proverão os padrões para as unidades fundamentais e derivadas com a mais alta exatidão e reprodutibilidade. Fatores como custo, tempo de execução da montagem dos equipamentos e realização das medições, tamanho e portabilidade dos equipamentos, produção em escala e outros fatores que são importantes para usuários industriais são de importância secundária no desenvolvimento de padrões indispensáveis para a melhoria da performance metrológica. Leva-se muito tempo para o desenvolvimento de novos equipamentos e a aceitação a nível mundial dos mesmos. O Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), localizado em Sévres, França, é a organização responsável pela administração das unidades legais do mundo e dos padrões para o sistema SI desde 1875, quando da assinatura da Convenção do Metro. Além do BIPM, que é um órgão internacional, existem vários laboratórios no mundo que trabalham na área de metrologia cientifica e industrial fazendo vultosos investimentos em pesquisas para melhorar cada vez mais a qualidade dos padrões metrológicos. Pode-se citar como exemplo de laboratórios nacionais de maior relevância os seguintes: a) NIST – National Institute of Standards and Technology (USA) b) PTB - Physikalisch-Technishe Bundesanstalt (Alemanha) c) NRC - National Research Council (Canadá) d) NPL - National Phisycal Laboratory (Inglaterra) e) NRLM - National Research Laboratory of Metrology (Japão) f) CSIRO - National Measurement Laboratory (Austrália) Cada país possui seu laboratório nacional, com o objetivo de manter, desenvolver e disseminar os padrões primários, assim como definir a política metrológica a ser aplicada na nação. Com o objetivo de harmonizar as medições em todos os paises, o BIPM organiza programas de comparação interlaboratorial, quando são verificadas as capacitações dos laboratórios participantes. Metrologia Básica 34 7.2. TIPOS DE PADRÕES Existe uma hierarquia entre os padrões dependendo de suas qualidades metrológicas e do tipo de utilização a que estão destinados. Os principais tipos de padrão são: a) padrão internacional b) padrão nacional c) padrão primário d) padrão secundário e) padrão de referência f) padrão de trabalho g) padrão de transferência h) padrão itinerante i) material de referência j) material de referência certificado Qualquer laboratório que tenha um sistema de controle metrológico pode ter vários destes tipos de padrões citados. O INMETRO, por exemplo, tem padrões primários, secundários, itinerantes, de referencia, de trabalho etc. Como já foi citado, existe uma hierarquia metrológica entre os padrões e equipamentos dependente das qualidades metrológicas. Todos os equipamentos desta hierarquia devem estar de alguma maneira, objetivamente relacionados, tal que em qualquer ponto da mesma possa se retroceder aos padrões primários. Este relacionamento é conceituado pela rastreabilidade. Através de intercomparações contínuas, os valores dos padrões primários são disseminados para os padrões secundários, de trabalho e assim por diante. Portanto, mesmo nas escalas mais baixas da hierarquia, seguindo os procedimentos de rastreabilidade, as medições estarão rastreadas aos padrões da mais alta hierarquia. Metrologia Básica 35 8. SISTEMA METROLÓGICO BRASILEIRO 8.1. SINMETRO – SISTEMA NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL 8.1.1. OBJETIVO O Sinmetro é um sistema brasileiro, constituído por entidades públicas e privadas, que exerce atividades relacionadas com metrologia, normalização, qualidade industrial e certificação de conformidade. O Sinmetro foi instituído pela lei 5966 de 11 de dezembro de 1973 para criar uma infra-estrutura de serviços tecnológicos capaz de avaliar e certificar a qualidade de produtos, processos e serviços por meio de organismos de certificação, rede de laboratórios de ensaio e de calibração, organismos de treinamento, organismos de ensaios de proficiência e organismos de inspeção, todos credenciados (acreditados) pelo Inmetro. Apóiam esse sistema os organismos de normalização, os laboratórios de metrologia científica e industrial e os institutos de metrologia legal dos estados. Esta estrutura está formada para atender às necessidades da indústria, do comércio, do governo e do consumidor. O Sinmetro está envolvido em muitas atividades relacionadas ao Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade - PBQP, programa voltado para a melhoria da qualidade de produtos, processos e serviços na indústria, comércio e administração federal. 8.2. ORGANISMOS DO SINMETRO Dentre as organizações que compõem o Sinmetro, as seguintes podem ser relacionadas como principais: a) Conmetro e seus Comitês Técnicos; b) Inmetro; c) Organismos de Certificação Credenciados (Acreditados), (Sistemas da Qualidade, Sistemas de Gestão Ambiental, Produtos e Pessoal) – OCC; d) Organismos de Inspeção Credenciados (Acreditados) – OIC; e) Organismos de Treinamento Credenciados (Acreditados) – OTC; Metrologia Básica 36 f) Organismo Provedor de Ensaio de Proficiência Credenciado (Acreditado) - OPP; g) Laboratórios Credenciados (Acreditados) – Calibrações e Ensaios – RBC/ RBLE; h) Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT; i) Institutos Estaduais de Pesos e Medidas – IPEM; j) Redes Metrológicas Estaduais. 8.3. FUNÇÕES 8.3.1. METROLOGIA CIENTÍFICA E INDUSTRIAL Na área da metrologia científica e industrial o Sinmetro é de grande importância para a ciência e a economia do Brasil, tendo em vista que esse Sistema é o responsável pelas grandezas metrológicas básicas. Este Sistema, sob coordenação do Inmetro, transfere para a sociedade padrões de medição com confiabilidade igual à de outros países, mesmo os chamados países do primeiro mundo. Junto com a normalização e a regulamentação técnica, esta área é um dos pilares das atividades do Sinmetro. 8.3.2. METROLOGIA LEGAL Considera-se que esta área se constitui num dos maiores sistemas conhecidos de defesa do consumidor no Brasil. O Inmetro atua como coordenador da Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - RBMLQ, constituído pelos IPEMs dos estados brasileiros. Durante os trabalhos de fiscalização, os órgão da RBMLQ coletam produtos nos estabelecimentos comerciais para avaliar o peso, o volume e verificam se a qualidade dos produtos é adequada para o consumo. Este é um trabalho de utilidade pública que alcança mais de cinco mil municípios brasileiros. Metrologia Básica 37 8.3.3. NORMALIZAÇÃO E REGULAMENTAÇÃO TÉCNICA Uma das atividades do Sinmetro é a de elaborar normas para dar suporte à regulamentação técnica, facilitar o comércio e fornecer a base para melhorar a qualidade de processos, produtos e serviços. A área de normalização no Sinmetro está sob a responsabilidade da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que tem autoridade para credenciar (acreditar) Organismos de Normalização Setoriais (ONS) para o desempenho dessas tarefas. A ABNT é uma organização não governamental , mantida com recursos da contribuição dos seus associados e do Governo Federal. A ABNT representa o Brasil na ISO/ IEC e nos foros regionais de normalização, auxiliada por entidades governamentais e privadas. A ABNT tem participação em vários comitês técnicos, como o ISO TC 176 (qualidade), ISO TC 207 (meio ambiente) e ISO/ CASCO, além do ISO/ TMB (Technical Management Board). As atividades relacionadas ao credenciamento (acreditação) e à avaliação de conformidade no Sinmetro são baseadas nas normas e guias ABNT/ ISO/ IEC. 8.4. CREDENCIAMENTO (ACREDITAÇÃO) Na área de avaliação de conformidade, o Sinmetro oferece aos consumidores, fabricantes, governos e exportadores uma infra-estrutura tecnológica calcada em princípios internacionais, considerada de grande confiabilidade. Para que isto seja possível, todos os serviços nesta área são executados por organizações credenciadas (acreditadas) pelo Inmetro. O Inmetro é o único órgão credenciado (acreditador) do Sinmetro, seguindo a tendência internacional atual de apenas um credenciador (acreditador) por país ou economia. O Inmetro é reconhecido internacionalmente como o organismo de credenciamento (acreditação) brasileiro. O Inmetro baseia o seu credenciamento (acreditação) nas normas e guias da ABNT, Copant, Mercosul e nas suas orientações do IAF, ILAC, IATCA e IAAC, principalmente. Metrologia Básica 38 O Inmetro é assessorado pelos Comitês Técnicos do Conmetro na preparação dos documentos que servem de base para o credenciamento (acreditação). O Inmetro credencia (acredita) Organismos de certificação, organismos de Inspeção, Organismos de Treinamento, Laboratórios de Calibração e Laboratórios de Ensaios. 8.5. CERTIFICAÇÃO São os organismos de certificação credenciados (acreditados), supervisionados pelo Inmetro, que conduzem a certificação de conformidade no Sinmetro, nas áreas de produtos, sistemas da qualidade, pessoal e meio ambiente. Estes organismos são entidades públicas, privadas ou mistas, nacionais ou estrangeiras, situadas no Brasil ou no exterior, sem fins lucrativos e que demonstraram competência técnica e organizacional para aquelas tarefas. Operam em bases semelhantes aos organismos estrangeiros, utilizando normas e guias ABNT, Copant, Mercosul, ISO/ IEC e as recomendações do IAF, IATCA e IAAC, principalmente. A certificação de pessoal é apoiada pelos organismos de treinamento credenciados (acreditados) pelo Inmetro. 8.6. ENSAIOS E CALIBRAÇÕES Os ensaios e calibrações executados no Sinmetro são de responsabilidade dos laboratórios públicos, privados ou mistos, nacionais ou estrangeiros, constituintes da RBC e RBLE. Tais serviços são utilizados, na maioria dos casos, para a certificação de produtos (ensaios) e calibração de padrões de trabalho na indústria, além da calibração dos próprios equipamentos industriais. Todos os serviços nesta área são executados por laboratórios credenciados (acreditados) pelo Inmetro, no Brasil e no exterior. Metrologia Básica 39 A base para o credenciamento (acreditação) e operação dos laboratórios constituintes da RBC e RBL, são as normas e guias da ABNT, Copant, Mercosul e ISO/ IEC e suas interpretações pelo ILAC e IAAC, principalmente. Laboratórios de agrotóxicos e de análises clínicas podem ser também credenciados (acreditados) pelo Inmetro. Os organismos de ensaios de proficiência são credenciados (acreditados) pelo Inmetro para dar maior confiabilidade às Redes Laboratoriais. 9. CONMETRO - CONSELHO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL. O Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial é um colegiado interministerial que exerce a função de órgão normativo do Sinmetro e que tem o Inmetro como sua secretaria executiva. Integram o Conmetro os ministros do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior; da Ciência e Tecnologia; da Saúde; do Trabalho e Emprego; do Meio Ambiente; das Relações Exteriores; da Justiça; da Agricultura, Pecuária e do Abastecimento; da Defesa; o Presidente do Inmetro e os Presidentes da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, da Confederação Nacional da Indústria - CNI e do Instituto de Defesa do Consumidor - IDEC. 9.1. ATRIBUIÇÕES O Conmetro é o órgão normativo do Sinmetro e é presidido pelo Ministro do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Compete ao Conmetro: a) Formular, coordenar e supervisionar a política nacional de metrologia, normalização industrial e certificação da qualidade de produtos, serviços e pessoal, prevendo mecanismos de consulta que harmonizem os interesses públicos, das empresas industriais e dos consumidores; b) Assegurar a uniformidade e a racionalização das unidades de medida utilizadas em todo o território nacional; c) Estimular as atividades de normalização voluntária no país; d) Estabelecer regulamentos técnicos referentes a materiais e produtos industriais; Metrologia Básica 40 e) Fixar critérios e procedimentos para certificação da qualidade de materiais e produtos industriais; f) Fixar critérios e procedimentos para aplicação das penalidades nos casos de infração a dispositivo da legislação referente à metrologia, à normalização industrial, à certificação da qualidade de produtos industriais e aos atos normativos dela decorrentes; g) Coordenar a participação nacional nas atividades internacionais de metrologia, normalização e certificação da qualidade. O conselho é constituído pelos seguintes membros: I - Ministros de Estado: - do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior; do Meio Ambiente; do Trabalho e Emprego; da Saúde; da Ciência e Tecnologia; das Relações Exteriores; da Justiça; da Agricultura, Pecuária e do Abastecimento; da Defesa. II - Presidente do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. III - Presidente das seguintes Instituições: - Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT Confederação Nacional da Indústria – CNI Instituto de Defesa do Consumidor – IDEC O Conmetro atua, na prática, por meio de seus comitês técnicos assessores, que são abertos à sociedade, pela participação de entidades representativas das áreas acadêmica, indústria, comércio e outras atividades interessadas na questão da metrologia, da normalização e da qualidade no Brasil. Os comitês técnicos assessores do Conmetro são o CNN, CBC, Conacre, CBM, CCAB e o TBT/ OMC. Metrologia Básica 41 9.2. COMITÊS TÉCNICOS DO CONMETRO a) Comitê Brasileiro de Normalização - CBN b) Comitê Brasileiro de Avaliação da Conformidade - CBAC c) Comitê Brasileiro de Metrologia - CBM d) Comitê do Codex Alimentarius do Brasil - CCAB e) Comitê de Coordenação de Barreiras Técnicas ao Comércio - CBTC 10. INMETRO – INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL O Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - Inmetro - é uma autarquia federal, vinculada ao Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, que atua como Secretaria Executiva do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro), colegiado interministerial, que é o órgão normativo do Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Sinmetro). Objetivando integrar uma estrutura sistêmica articulada, o Sinmetro, o Conmetro e o Inmetro foram criados pela Lei 5.966, de 11 de dezembro de 1973, cabendo a este último substituir o então Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM) e ampliar significativamente o seu raio de atuação a serviço da sociedade brasileira. No âmbito de sua ampla missão institucional, o Inmetro objetiva fortalecer as empresas nacionais, aumentando sua produtividade por meio da adoção de mecanismos destinados à melhoria da qualidade de produtos e serviços. Sua missão é promover a qualidade de vida do cidadão e a competitividade da economia através da metrologia e da qualidade. Metrologia Básica 42 10.1. ATRIBUIÇÕES PRINCIPAIS Dentre as competências e atribuições do Inmetro destacam-se: - Metrologia Científica e Industrial; - Metrologia Legal; - Avaliação da Conformidade; - Organismo Credenciador (Acreditador); - Secretaria Executiva do Conmetro e dos seus comitês técnicos assessores; - Supervisor dos Organismos de Fiscalização e Verificação da Certificação (*); - Executar as políticas nacionais de metrologia e da qualidade; - Verificar a observância das normas técnicas e legais, no que se refere às unidades de medida, métodos de medição, medidas materializadas, equipamentos de medição e produtos prémedidos; - Manter e conservar os padrões das unidades de medida, assim como implantar e manter a cadeia de rastreabilidade dos padrões das unidades de medida no País, de forma a torná-las harmônicas internamente e compatíveis no plano internacional, visando, em nível primário, à sua aceitação universal e, em nível secundário, à sua utilização como suporte ao setor produtivo, com vistas à qualidade de bens e serviços; - Fortalecer a participação do País nas atividades internacionais relacionadas com metrologia e qualidade, além de promover o intercâmbio com entidades e organismos estrangeiros e internacionais; - Prestar suporte técnico e administrativo ao Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - Conmetro, bem assim aos seus comitês de assessoramento, atuando como sua Secretaria-Executiva; - Fomentar a utilização da técnica de gestão da qualidade nas empresas brasileiras; - Planejar e executar as atividades de acreditação (credenciamento) de laboratórios de calibração e de ensaios, de provedores de ensaios de proficiência, de organismos de certificação, de inspeção, de treinamento e de outros, necessários ao desenvolvimento da infra-estrutura de serviços tecnológicos no País; e - Coordenar, no âmbito do Sinmetro, a certificação compulsória e voluntária de produtos, de processos, de serviços e a certificação voluntária de pessoal. Metrologia Básica 43 (*) O Inmetro delega as atividades de verificação, fiscalização e da certificação às entidades da Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade – RBMLQ que são os Institutos de Pesos e Medidas (IPEM) dos estados brasileiros. O Inmetro opera em Xerém, no Rio de Janeiro, um conjunto de Laboratórios, mantendo grandezas metrológicas básicas, a saber: Fluidos, Força e Dureza, Massas, Medidas Dimensionais, Pressão, Capacitância e Indutância Elétrica, Resistência Elétrica, Potência, Energia e Transformação Elétrica, Tensão e Corrente Elétrica, Acústica, Eletroacústica, Vibrações, Interferometria, Fotometria, Radiometria, Termometria, Pirometria, Higrometria e Laboratório de Motores. Em fase de instalação: Metrologia Química. O Inmetro reconhece o Divisão do Serviço da Hora do Observatório Nacional como referência das grandezas tempo e freqüência, o Instituto de Radiação e Dosimetria (IRD), como referência das grandezas radiações ionizantes. Outras instituições vêm sendo agregadas ao sistema pelo Inmetro, para que sejam realizadas no Brasil outras grandezas metrológicas básicas. 10.2. PROCESSO DE CREDENCIAMENTO (ACREDITAÇÃO) O credenciamento (acreditação) no Sinmetro é concedido pelo Inmetro e significa um reconhecimento formal de que um organismo de certificação, organismo de treinamento, organismo de inspeção, organismo de ensaios de proficiência ou laboratório, está operando um sistema da qualidade documentado e demonstrou competência técnica para realizar serviços específicos, avaliados segundo critérios estabelecidos pelo Inmetro, baseados em guias e normas internacionais. A base do credenciamento (acreditação) utilizada pelo Inmetro é formada pelos guias internacionais ABNT- ISO/ IEC GUIA 62 e EN450l3 para organismos certificadores de sistemas e pessoal e para organismos de treinamento, respectivamente; ABNT- ISO/ IEC GUIA 65 para organismos certificadores de produtos; ABNT-ISO/ IEC GUIAS 39 para organismos de inspeção; ABNT-ISO/ IEC 17025 para laboratórios; ABNT-ISO/ IEC Guia 43 para organismos de ensaios de proficiência; OECD/ BPL para laboratórios de agrotóxicos e BPLC para laboratórios de análises clínicas. Metrologia Básica 44 A organização do Inmetro como credenciador (acreditador) de laboratórios está baseada no ISO Guia 58 e como credenciador (acreditador) de organismos de certificação, no ISO Guia 61. As orientações do IAF, ILAC, IATCA e IAAC para a utilização desses documentos são também utilizadas. Qualquer entidade que ofereça serviços de certificação, de inspeção, de treinamento, de laboratório ou de ensaios de proficiência, seja ela pública ou privada, nacional ou estrangeira, situada no Brasil ou no exterior, pode solicitar credenciamento (acreditação) junto ao Inmetro. As etapas principais da fase de concessão do credenciamento (acreditação), são a solicitação formal do credenciamento (acreditação), a análise da documentação encaminhada e a avaliação "in loco". A fase seguinte, decisão sobre o credenciamento (acreditação) é, no caso de aprovação, formalizada pelo Inmetro por meio de um contrato e um certificado de credenciamento (acreditação). A fase de manutenção do credenciamento (acreditação), envolve avaliações periódicas, com o objetivo de verificar a permanência das condições que deram origem ao credenciamento (acreditação). 10.3. RECONHECIMENTO INTERNACIONAL O Inmetro adota a norma ABNT/ ISO/ IEC 17025 e os Guias ABNT/ ISO/ IEC GUIAS 39, 43, 58, 6l, 62 e 65 que estabelecem os requisitos para a sua própria organização e para o credenciamento (acreditação) das diversas organizações do Sinmetro. Esse trabalho deverá culminar com os acordos de reconhecimento internacional. Na busca do reconhecimento internacional, o Inmetro representa o Brasil nos seguintes foros internacionais: • IAF - International Accreditation Fórum; • IAAC - Interamerican Accreditation Cooperation; • ILAC - International Laboratory Accreditation Cooperation; • OIML - Organização Internacional de Metrologia Legal; • IATCA - International Auditor and Training Certification Association; • BIPM - International Bureau of Weights and Measures; Metrologia Básica 45 O Inmetro mantém acordos de cooperação com as seguintes entidades: a) U K A S - United Kingdom Accreditation Service; b) NIST - National Institute of Standards and Technology; c) P T B - Physikalish Technishe Bundesanstalt. d) A ABNT representa o Brasil nos seguintes foros: e) I S O - International Organization for Standardization f) Copant - Comissão Panamericana de Normalização Técnica g) C M N - Comitê Mercosul de Normalização h) CEN/ CENELEC - Organização Conjunta Européia de Normalização i) A ABNT mantém ainda acordo de cooperação com: j) ANSI - American National Standards Institute. O Inmetro, a ABNT e outras entidades constituintes do Sinmetro participam conjuntamente de comitês técnicos dos seguintes foros: 1. Mercosul - Mercado Comum do Sul 2. Alca - Área de Livre Comércio das Américas 10.4. LOCALIZAÇÃO DO INMETRO A figura abaixo é uma foto aérea do Campus do Inmetro em Xerém. Metrologia Básica 46 10.5. PUBLICAÇÕES DO INMETRO A figura 3 ilustra algumas das publicações feitas pelo INMETRO, sendo que algumas delas podem ser obtidas gratuitamente, no seu site. Figura 3 - Publicações do INMETRO. Metrologia Básica 47 11. ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO 11.1. RELEVÂNCIA ECONÔMICA DOS ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ENTRE ORGANISMOS ACREDITADORES (CREDENCIADORES) Os acordos de reconhecimento mútuo entre organismos de acreditação (credenciamento) são uma das formas mais efetivas de facilitar a eliminação de reavaliações nos países importadores, problema identificado pela Organização Mundial do Comércio (OMC) como umas das maiores barreiras técnicas ao comércio. O Inmetro, juntamente com organismos de acreditação (credenciamento) congêneres de outros países, vem buscando estabelecer, por meio de cooperações regionais e internacionais, acordos que possam promover a confiança daqueles que se utilizam os resultados dos processos de avaliação da conformidade. Os acordos de reconhecimento mútuo entre organismos de acreditação (credenciamento), serão, cada vez mais, ferramentas facilitadoras do comércio e uma base técnica para os acordos de comércio exterior entre governos. 11.2. ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ASSINADOS PELO INMETRO NA ATIVIDADE DE ACREDITAÇÃO (CREDENCIAMENTO) DE LABORATÓRIOS Atualmente o Inmetro mantém acordos de reconhecimento mútuo com os membros plenos da ILAC, IAAC e EA. Com estes acordos os resultados dos ensaios e calibrações realizados pelos laboratórios acreditados (credenciados) pelo Inmetro passam a ser aceitos pelos demais organismos de acreditação (credenciamento) signatários, que, tal como o próprio Inmetro, devem ainda promover o acordo em seus próprios países, divulgando-o às autoridades reguladoras, à indústria e aos importadores. a. International Laboratory Accreditation Co-Operation – ILAC A ILAC é a cooperação internacional que reúne organismos de acreditação (credenciamento) de laboratórios de todo o mundo. O Inmetro é membro da ILAC desde a sua criação, participando inclusive de seu Comitê Executivo. Metrologia Básica 48 Desde 1996, a ILAC tem desenvolvido os mecanismos para implementação de seu acordo internacional na atividade de acreditação (credenciamento) de laboratórios, cuja documentação base foi definida durante sua Assembléia Geral, organizada pelo Inmetro, no Rio de Janeiro em outubro de 1999. Em 2 de novembro de 2000, em Washington D.C., durante a Conferência ILAC 2000, o acordo da ILAC (ILAC Arrangement) foi assinado por 34 organismos de acreditação (credenciamento) de laboratórios de 26 economias dos 5 continentes, incluindo o Inmetro, único representante da América Latina. O acordo entrou em vigor a partir de 31 de janeiro de 2001, passando seus signatários a reconhecer a equivalência dos seus sistemas de acreditação (credenciamento) de laboratórios e se comprometendo a promover o acordo e a aceitação dos certificados de calibração e relatórios de ensaio emitidos pelos laboratórios acreditados (credenciados) pelos mesmos. É importante observar que, embora o Inmetro não mantenha um acordo bilateral com a Asia-Pacific Laboratory Accreditation Cooperation (APLAC), cooperação que reúne os organismos de acreditação (credenciamento) de laboratórios da comunidade econômica da Ásia-Pacífico (APEC), todos os organismos membros da APLAC são signatários do acordo da ILAC e, portanto, aceitam os certificados emitidos pelos laboratórios acreditados (credenciados) pelo Inmetro. A relação dos signatários do acordo da ILAC pode ser obtida no site www.ilac.org. b. European Cooperation For Accreditation – EA A EA é a cooperação para acreditação (credenciamento) de laboratórios e organismos de certificação e inspeção que envolve os países membros da Comunidade Européia. O Inmetro mantém um contrato de cooperação com a EA desde 1998. Participam do acordo multilateral da EA apenas organismos de acreditação (credenciamento) oriundos dos países membros da Comunidade Européia. Metrologia Básica 49 A EA também mantém acordos bilaterais com organismos acreditadores (credenciadores) de países fora da Comunidade Européia, tais como o A2LA (Estados Unidos), o NATA (Austrália) e o SANAS (África do Sul). Um organismo de acreditação (credenciamento) que tenha acordo bilateral com a EA não tem obrigação de reconhecer outros organismos que também tenham acordo bilateral com a EA. Em 1998 o Inmetro apresentou requerimento para assinar um acordo bilateral com a EA. Em 30 de janeiro de 2001, no Campus do Inmetro em Xerém, foi assinado o acordo bilateral de reconhecimento mútuo com a EA, que entrou em vigor imediatamente, com isto os organismos signatários da EA passaram a aceitar os certificados e relatórios emitidos pelos laboratórios acreditados (credenciados) pelo Inmetro. A relação dos signatários do acordo da EA pode ser obtida no site www.european-accreditation.org. Obs: Não estão incluídos os organismos de fora da Comunidade Européia que mantém acordos bilaterais com a EA. c. Interamerican Accreditation Cooperation – IAAC É uma cooperação regional que reúne os organismos acreditadores (credenciadores) das três Américas, criado em novembro de 1996, por iniciativa do Inmetro nas áreas de laboratórios de ensaio, calibração, de organismos de certificação de sistema, produtos e pessoal e de organismos de inspeção. Tem como meta maior à realização do Reconhecimento Mútuo entre os países signatários, quanto às estruturas acima mencionadas. A IAAC realiza anualmente uma Assembléia Geral (GA) onde são tomadas decisões com respeito a políticas de acreditação (credenciamento). O Inmetro tem participado de diversas atividades de promoção de acreditação (credenciamento) desenvolvidas pela IAAC. Na área de credenciamento de laboratórios, os técnicos do Inmetro ministraram diversos cursos sobre os requisitos de acreditação (credenciamento) e três cursos para avaliadores de laboratórios. Em outubro de 2002, a IAAC promoveu a assinatura dos primeiros Acordos de Reconhecimento, do qual participaram Brasil, Estados Unidos, Canadá e México, na atividade de acreditação (credenciamento) de laboratórios. Metrologia Básica 50 11.3. ACORDOS DE RECONHECIMENTO MÚTUO ASSINADOS PELO INMETRO NA ATIVIDADE DE ACREDITAÇÃO (CREDENCIAMENTO) DE ORGANISMOS a) International Accreditation Forum – IAF O IAF é um foro que congrega os organismos acreditadores (credenciadores) de vários países, no âmbito da certificação de sistemas de gestão da qualidade (ISO 9000). O IAF foi criado em 09 de junho de 1995 quando foi oficialmente assinado o MOU (Memorando de Entendimento), onde o Brasil foi um dos dez signatários. A estruturação do IAF resultou da necessidade detectada pelo mercado no sentido de racionalizar o processo de reconhecimento multilateral dos organismos acreditadores (credenciadores) de organismos de certificação de sistemas da qualidade, produtos e serviços. O Inmetro é membro pleno e atua nos seus grupos de trabalho com direito a voto. O Inmetro vem representando o Brasil neste Fórum Internacional de Credenciamento desde a sua 2ª Reunião ocorrida em Genebra, em junho de 1993. Este Fórum congrega cerca de 25 entidades acreditadoras (credenciadoras) que assinaram um "Memorando de Entendimento", documento que é o passo inicial para o reconhecimento multilateral dos signatários, patamar facilitador do comércio na economia globalizada. O Brasil tem participado em reuniões plenárias e em Grupos de trabalho que estão desenvolvendo o reconhecimento multilateral entre os organismos acreditados (credenciadores). O Inmetro obteve o reconhecimento multilateral em sistemas de gestão da qualidade ISO 9000 em 1999. b) International Aerospace Quality Group – IAQG Formado pelos maiores e mais importantes fabricantes e fornecedores do segmento Aeronáutica e Espaço, aí incluída a Embraer. Metrologia Básica 51 c) Eurepgap Realizado através do Programa Eurepgap, constituído por importadores europeus de frutas e hortaliças frescas. 12. REDES ESTADUAIS DE METROLOGIA 12.1. O QUE UMA É A REDE METROLÓGICA A Rede Metrológica é constituída por laboratórios especializados em Calibração e Ensaios, rigorosamente avaliados periodicamente de acordo com padrões internacionais. Os laboratórios de Metrologia somente obtém sua homologação à Rede após serem submetidos à rigorosa avaliação, por técnicos da organização, que comprove a qualificação dos seus serviços, segundo critérios estabelecidos pela norma ABNT ISO-IEC 17025. E, uma vez homologados, passam por avaliações regulares, para garantir a manutenção da qualificação e confiabilidade dos serviços por eles prestados. Organização não-governamental de cunho técnico-científico, a Rede atua como articuladora na prestação de serviços qualificados para o aprimoramento tecnológico da indústria, além de organizar e promover atividades voltadas à divulgação da Cultura Metrológica nas mais diversas áreas. Através da colaboração voluntária de metrologistas, professores, cientistas, administradores e técnicos, a Rede representa um filtro de excelência entre os serviços oferecidos pelos seus laboratórios e as necessidades emergentes no setor produtivo, criando alternativas de ação ágeis para o ajuste da qualidade diante do panorama de competitividade globalizada. Tudo isto está alicerçado em fortes laços de parceria que incluem órgãos do Governo do Estado, o INMETRO, a FINDES, o SEBRAE, o SENAI e universidades. O trabalho da Rede vem ganhando importância na mesma proporção em que as indústrias vêm compreendendo o papel da Metrologia na elevação da qualidade e produtividade. Metrologia Básica 52 A REDE tem caráter dual, atuando, por um lado, como prestadora de serviços e, por outro, como sociedade técnica. Na prestação de serviços é mantido um rigoroso controle sobre o nível de qualidade dos atendimentos oferecidos à comunidade empresarial. Como sociedade técnica e organização não-governamental, se configura numa importante fonte alternativa para o empreendimento de ações dentro do complexo social, equalizando interesses entre o poder público e as empresas privadas. Sem fins lucrativos, isenta de pressões políticas ou mercadológicas, a Rede dispõe de mobilidade e de significativo manancial científico para viabilizar projetos em que a excelência dos resultados beneficie, de forma ampla e eficaz, a maior parcela possível de pessoas e empresas. 12.2. OBJETIVOS PRINCIPAIS A missão primordial da Rede é consolidar um elo qualificado, confiável e permanente entre laboratórios e os setores produtivos do Estado. Atingir este objetivo implica em cumprir com determinadas metas, dentre as quais se pode destacar: a) Apoiar o desenvolvimento da infra-estrutura laboratorial para prestação de serviços de Metrologia e Ensaios, através de avaliações rigorosas segundo critérios estabelecidos pela norma ABNT ISO-IEC 17025. b) Promover a realização de eventos técnicos e científicos na área da Metrologia. c) Apoiar o credenciamento (acreditamento) dos laboratórios homologados junto ao INMETRO. d) Divulgar os serviços da Rede, especialmente suas atividades de conexão entre oferta e demanda de serviços metrológicos. e) Atuar como agente direcionador das solicitações de serviços aos laboratórios homologados. f) Editar um veículo de comunicação institucional e distribuí-lo entre os laboratórios, entidades diversas e empresas em geral. g) Implantar normas e procedimentos de qualidade nos laboratórios homologados. h) Prospectar linhas de financiamento para ampliação de recursos nos laboratórios filiados. i) Atuar como banco de dados sobre metrologia e ensaios em interconexão com fontes de informações afins. Metrologia Básica 53 12.3. PRINCIPAIS REDES ESTADUAIS DE METROLOGIA - Rede baiana de metrologia: http://www.fieb.org.br/rbme/ - Rede carioca de metrologia: http://www.redetec.org.br/rio-metrologia/index.htm - Rede gaúcha de metrologia: http://www.redemetrologica.com.br/ - Rede mineira de metrologia: http://www2.fiemg.com.br/rmmg/ - Rede paulista de metrologia: http://www.remesp.org.br/2001/default.asp 12.4. REDE CAPIXABA DE METROLOGIA Está em fase de organização. 13. SOCIEDADE BRASILEIRA DE METROLOGIA 13.1. APRESENTAÇÃO A Sociedade Brasileira de Metrologia é uma sociedade técnico-científica não governamental, independente, sem fins lucrativos, cuja missão preconiza a formação e disseminação de conhecimento e cultura metrológica. Seu principal objetivo consiste na persuasão de cientistas e profissionais de todos os níveis de formação acadêmica e profissional interessados na ciência e na tecnologia das medições a se engajarem de forma efetiva nesse fascinante movimento pelo desenvolvimento da metrologia, reconhecida como estratégico instrumento da competitividade e melhoria da qualidade de vida. Criada em 1995 por profissionais envolvidos com a metrologia e suas áreas correlatas, a Sociedade Brasileira de Metrologia já consolidou um quadro de mais de 1800 associados, aproximando metrologistas, fabricantes de instrumentos de medir e outras organizações envolvidas ou interessadas em metrologia. Dentre outras ações, a Sociedade prioriza a produção intelectual em metrologia e a efetiva participação da comunidade em relevantes e estratégicos fóruns internacionais da metrologia. Metrologia Básica 54 Desde sua fundação, a Sociedade Brasileira de Metrologia ganhou representatividade internacional, tendo conquistado a representação do Brasil junto ao International Measurement Confederation (IMEKO) e à sua organização congênere americana, a National Conference of Standards and Laboratories (NCSL). Em articulação com cientistas brasileiros, promoveu diversas atividades: (i) publicação de 11 livros em metrologia; (ii) promoveu a tradução de Normas Internacionais e Guias laboratoriais; (iii) organizou diversos eventos nacionais e internacionais de metrologia; (iv) estimulou diversos programas de treinamento especializado em metrologia; (v) promoveu o desenvolvimento de um programa interministerial (RH-Metrologia) para formação e capacitação de recursos humanos em metrologia; (vi) ativamente participou do planejamento e desenvolvimento do Plano Nacional de Metrologia, recentemente aprovado por um fórum interministerial e transformado em instrumento da política metrológica brasileira, dentre outras realizações. A Sociedade Brasileira de Metrologia foi concebida não para competir mas para cooperar e complementar a ação de outras organizações privadas e governamentais, direta ou indiretamente envolvidas com a metrologia. Como resultado de sua capacidade de articulação institucional, a Sociedade Brasileira de Metrologia já assinou acordos bi e multilaterais de cooperação com outras organizações nacionais e internacionais de metrologia, assessorou governos de outros países na estruturação de suas leis e políticas metrológicas, implementou escritórios e regionais em dez estados da Federação, fortalecendo a sua ação capilar e suas oportunidades de cooperação. Metrologia Básica 55 13.2. ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE METROLOGIA A figura 4 apresenta a estrutura organização da Sociedade Brasileira de Metrologia. Figura 4 - Estrutura organização da Sociedade Brasileira de Metrologia. 13.3. BENEFÍCIOS Na qualidade de organização técnico-cientifica de metrologia formalmente constituída, a Sociedade Brasileira de Metrologia (SBM) oferece benefícios exclusivos aos seus associados, dentre os quais destacam-se: • Acesso às instalações da sede própria da SBM, instalada em moderno condomínio empresarial no centro da cidade do Rio de Janeiro, equipada com toda infra-estrutura necessária para a realização de reuniões de negócios e eventos; • Assinatura gratuita da revista Metrologia & Instrumentação, disponibilizando artigos e informações sobre o mercado brasileiro de metrologia e áreas afins, instrumento de grande circulação junto ao meio empresarial que atinge cerca de 60 mil leitores; Metrologia Básica 56 • E-mail corporativo gratuito (nome.sbm@metrologia.org.br) hospedado em servidor especializado; • Descontos na participação de todos os eventos promovidos pela SBM (cursos, seminários, congressos, workshops, etc.) ou pelas organizações com as quais mantém acordo de cooperação; • Descontos na aquisição de publicações editadas ou co-editadas pela SBM; • Assinatura gratuita do SBMídia, informativo mensal da SBM inserido na revista Metrologia & Instrumentação; • Recebimento do informativo virtual SBMail, oferecendo aos associados informações atuais na área de tecnologia industrial básica e espaço para veiculação de informações; • Direito a voto nas deliberações das reuniões da Assembléia Geral da SBM; • Elegibilidade a candidatura a cargos eletivos e honorários em instâncias de direção da entidade; • Elegibilidade para participar dos Comitês técnico-científicos de organizações internacionais (IMEKO e NCSL), cuja representação brasileira é de responsabilidade da SBM; • Orientação técnica e endosso institucional para fortalecer a participação da comunidade brasileira de metrologia nos fóruns regionais e internacionais pertinentes; • Acesso a fóruns estratégicos de debate, oportunidades para engajamento em grupos de trabalho, endosso institucional para fundamentar ações específicas e representatividade junto a centros de informação; • Acesso a organismos nacionais e internacionais envolvidos com o fomento de áreas e setores da metrologia; • Acesso e direito de integrar outros cadastros específicos encomendados por agências e órgãos regulamentadores com as quais mantém acordos de cooperação. Adicionalmente aos benefícios oferecidos aos sócios individuais, os seguintes serviços e atrativos são oferecidos às Empresas Afiliadas na categoria Sócio Institucional: • Oportunidade de divulgar, sem ônus, catálogos e folhetos institucionais nas feiras internacionais que a SBM participa com direito a stands corporativos; • Afixação de placa em material nobre exibindo a logomarca do associado institucional no mural do hall de entrada da sede própria da SBM; Metrologia Básica 57 • Acesso às bases especializadas de dados da SBM e das organizações nacionais e internacionais que lhe são coligadas; • Direito de uso da homepage da SBM com inserção de links institucionais, uso de ferramentas B2B para divulgação e categorização de serviços e produtos; • Espaço gratuito no SBMídia para divulgação pertinente da sua área de atuação; • Marketing institucional em fóruns e em feiras internacionais e assessoria para estudos de demanda em metrologia; • Visibilidade e acesso ao cadastro de sócios da SBM, que congrega profissionais qualificados e comprometidos com o desenvolvimento da metrologia, integrando uma ampla base de dados, reunindo informações sobre competências nas mais diversas áreas do conhecimento metrológico, privilegiando seus consultores e instrutores homologados; • Prioridade de inscrição nos treinamentos de interesse da empresa, com direito a recomendar treinamentos específicos de interesse; • Prioridade de alocação de espaço no centro de treinamento da SBM, beneficiando-se de descontos na alocação do excelente espaço instrumentado do Centro de Treinamento disponível na sede própria. Endereço na Internet : http://www.metrologia.org.br/index.html 14. REQUISITOS NORMATIVOS 9001/14001/16949) RELATIVOS À METROLOGIA (ISO Este é um tema que nem todos dominam e, infelizmente, até mesmo entre o pessoal de controle de processo. Falta maior conhecimento para lidar com o item 7.6 da ISO 9001 (Controle de dispositivos de medição e monitoramento), que enfatiza: “A organização deve determinar as medições e monitoramentos a serem realizados e os dispositivos de monitoramento necessários para evidenciar a conformidade do produto com os requisitos determinados”. Por equipamento, devemos entender: equipamento de medição, programa de computador, padrão de medição, material de referência ou dispositivos auxiliares, ou uma combinação deles, necessários para executar um processo de medição. Metrologia Básica 58 Isto nos faz pressupor que a organização tenha determinada todas as características do produto que devam ser medidas ou monitoradas, conforme estabelecido na Seção 7.2.1 da ISO 9001: Determinação de Requisitos Relacionados ao Produto, nas dimensões de Qualidade, Segurança, Meio-Ambiente e Saúde. A figura 6 ilustra esta atividade. Parece simples, mas não é tanto assim. É preciso estudar cada processo e todas as medições e monitoramentos a serem realizadas e os respectivos equipamentos de medição a serem utilizados. Em seguida “A organização deve estabelecer processos para assegurar que medição e monitoramento podem ser realizados e são executados de uma maneira coerente com os requisitos de medição e monitoramento”. Figura 5 - Determinação dos requisitos relacionados ao produto 15. VARIABILIDADE DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO Considere a figura 6. Digamos que ela representa as dimensões e tolerâncias da fabricação de um eixo, de 25 mm Ø, com tolerância T = 0,010 mm. Qualquer peça que esteja com diâmetro na faixa de 24,995 a 25,005 seria aceita como boa. Fora desses limites, a peça seria recusada por estar fora das especificações. Se o equipamento e o processo de medição fossem isentos de erro (incertezas), poder-se-ia dizer que a tolerância T = 0,010 mm poderia estar disponível para cobrir as variações inerentes ao processo de fabricação, por exemplo: Metrologia Básica 59 a) erros geométricos das máquinas; b) falta de rigidez mecânica; c) variações da temperatura ambiente; d) desajuste da máquina durante a fabricação; e) falhas do operador etc. Figura 6 - Variabilidade do Processo Entretanto, equipamentos de medição apresentam erros (incertezas) e o processo de medição também tem seus erros. Podemos agrupar estes erros em dois grupos: erros do processo de fabricação (σ2 processo) e erros do sistema de medição (σ2 medição). Logo, σ2 total = (σ2 processo) + (σ2 medição). Se observarmos a figura 6 veremos que quanto maior a faixa de incerteza (σ2 medição), menor será o valor disponível para cobrir as variações do processo (σ2 processo). Metrologia Básica 60 16. VARIABILIDADE DO PROCESSO DE MEDIÇÃO 16.1. INTRODUÇÃO Qualquer equipamento, por mais perfeito que pareça, jamais será exatamente preciso, sempre apresentará erro, por menor que seja. Quantificar o erro é um dos grandes desafios de quem trabalha com metrologia. Se fizermos uma série de repetições, os resultados das medições nem sempre são iguais em todos os casos. Portanto, estima-se uma INCERTEZA para todo e qualquer equipamento de medição. Numa aplicação, a incerteza de medição pode ser uma característica inerente de erros aleatórios e/ ou sistemáticos, ou ainda de variáveis específicas do processo de medição ou ainda de características únicas do equipamento utilizado. Daí a importância de se utilizar estudos estatísticos nos cálculos de incerteza. O cálculo de incerteza de medição é base para as medições a serem executadas por um determinado equipamento de medição. Deve-se tomar muito cuidado em distinguir entre os termos “erro” e “incerteza”. Eles não são sinônimos, ao contrário representam conceitos completamente diferentes; eles não deveriam ser confundidos um com o outro, nem ser mal empregados. O resultado de uma medição pode, sem que se perceba, estar muito próximo do valor do mensurando e assim ter um erro desprezível, muito embora possa ter uma incerteza grande. Fontes de Incertezas 1 A incerteza do resultado de uma medição reflete a falta de conhecimento exato do valor do mensurando. O resultado de uma medição, após correção dos efeitos sistemáticos reconhecidos, é ainda, tão somente uma estimativa do valor do mensurando por causa da incerteza proveniente dos efeitos aleatórios e da correção imperfeita do resultado para efeitos sistemáticos. Na prática, existem muitas fontes possíveis de incerteza em uma medição, incluindo: • definição incompleta do mensurando; • realização imperfeita da definição do mensurando; 1 Extraído de: Guia para a Expressão da Incerteza de Medição – INMETRO (agosto/ 98). Metrologia Básica 61 • amostragem não-representativa – a amostra medida pode não representar o mensurando definido; • conhecimento inadequado dos efeitos das condições ambientais sobre a medição ou medição imperfeita das condições ambientais; • erro de tendência pessoal (reflexos, cansaço) na leitura de equipamentos analógicos; • resolução finita do equipamento ou limiar de mobilidade; • valores inexatos dos padrões de medição e materiais de referência; • valores inexatos de constantes e de outros parâmetros obtidos de fontes externas e usados no algoritmo de redução de dados; • aproximações e suposições incorporadas ao método e procedimento de medição; • variações nas observações repetidas do mensurando sob condições aparentemente idênticas. Essas fontes não são necessariamente independentes, e algumas das fontes de a) a i) podem contribuir para a fonte j). Naturalmente, um efeito sistemático não reconhecido, não pode ser levado em consideração na avaliação da incerteza do resultado de uma medição, porém, contribui para seu erro. A comprovação metrológica deve ser projetada e implementada para assegurar que características metrológicas do equipamento de medição satisfaçam os requisitos metrológicos do processo de medição. A comprovação metrológica compreende a calibração e a verificação do equipamento de medição. Informação pertinente à comprovação metrológica da situação do equipamento de medição deve estar prontamente disponível para o operador, incluindo quaisquer limitações ou requisitos especiais. As características metrológicas do equipamento de medição devem ser adequadas para seu uso pretendido. As características metrológicas de um equipamento de medição são fatores que contribuem para a incerteza de medição. Metrologia Básica 62 Dentre as principais características de medição existentes, podemos citar: faixa, tendência, repetitividade, estabilidade, linearidade, variações, efeitos de grandezas que influenciam (temperatura, vibração etc), resolução, discriminação (limite), erro, faixa morta, habilidades do operador etc. Um sistema de medição que não propicia a certeza ou confiança na medição pode levar a Organização a realizar grandes investimentos na aquisição de equipamentos e outros meios de medição. É importante identificar o que pode causar esta deficiência, antes de tomar a decisão. E, estudos mal elaborados podem fazer com que a Organização direcione seus recursos para o lugar errado ou, talvez, que não precisem ser realizados. Ou seja, a sua Organização pode estar comprando equipamentos mais caros ou com mais recursos do que o que realmente você precisa. Ou ainda, pode estar utilizando o equipamento errado. Não existe um sistema de medição ideal. O sistema de medição ideal seria aquele que produziria somente medidas "corretas" todas as vezes que fosse utilizado. A medida coincidiria sempre com o padrão de referência. Um sistema de medição deste tipo diz-se que possui propriedades estatísticas de variância zero, tendência zero e probabilidade zero de classificação errônea em qualquer produto que medisse. Portanto, como o sistema ideal não existe é atribuição da função metrológica adequar seus sistemas de medição, para obter as propriedades estatísticas adequadas ao trabalho executado e às necessidades do produto. A função metrológica tem a responsabilidade de identificar as propriedades estatísticas mais importantes para o uso dos dados. É responsabilidade dela também assegurar que tais propriedades sejam a base para escolher o sistema de medição. Apesar das diferenças possíveis, existem algumas propriedades estatísticas que todos os sistemas devem ter: • o sistema de medição deve estar sob controle estatístico, o que significa que a variação no sistema é devida somente a causas comuns e não a causas especiais; • a variabilidade do sistema de medição deve ser pequena se comparada com a variabilidade do processo; Metrologia Básica 63 • a variabilidade do sistema de medição deve ser pequena (≤ 1/3) quando comparada com os limites de especificação; • os incrementos de medida devem ser pequenos em relação ao que for menor, entre a variabilidade do processo ou os limites de especificação. As Organizações precisam manter um Programa de Comprovação Metrológica que consiste em manter os sistemas de medição estáveis (sob controle), efetuando verificações programadas em seus equipamentos, métodos e operadores envolvidos. Os testes de medição dos sistemas têm por objetivo realizar duas grandes verificações: • Compreender o processo de medição e determinar se irá satisfazer todas as exigências; • Uma vez considerado aceitável, verificar se continua apresentando as propriedades estatísticas apropriadas; A primeira verificação tem dois objetivos: • Determinar se o sistema possui ou não as propriedades estatísticas necessárias. Este teste deveria ser realizado durante o planejamento do sistema de medição e, se aprovado, poderá ser utilizado na fábrica. • Descobrir quais fatores possuem uma influência significativa no sistema de medição. Por exemplo, verificar se a temperatura influi no resultado. Caso seja verdadeiro será necessário operar num ambiente de temperatura controlada. Caso contrário, pode ser realizado na fábrica sem preocupação. O passo inicial, portanto, é verificar se a variável correta esta sendo medida. É imprescindível esta verificação, pois, se a variável errada estiver sendo medida, independente de qualquer resultado ou propriedade, simplesmente está sendo consumido recursos sem a contrapartida dos benefícios. Os procedimentos devem responder a três questões: • O sistema de medição tem a especificação adequada? • O sistema de medição é estável ao longo do tempo? • As propriedades estatísticas são consistentes sobre a faixa esperada e aceitável para análises e controle do processo? Metrologia Básica 64 Um outro objetivo de se estudar o sistema de medição é obter informações relativas ao tamanho e aos tipos de variação de medição associada com um sistema de medição quando este interage com seu meio ambiente. Esta informação é valiosa, uma vez que, para o processo comum de produção, é muito mais prático reconhecer desvios na calibração e repetitividade e, estabelecer limites razoáveis para eles do que fornecer dispositivos extremamente exatos com repetitividade muito alta. Tais estudos podem proporcionar: • Um critério para aceitar novos equipamentos de medição; • Uma comparação entre dispositivos de medição; • Uma base para avaliar um dispositivo de medição suspeito de deficiências; • Uma comparação para equipamentos de medição antes e depois de reparado; • Um componente para o cálculo da variação do processo, e o nível de aceitação para um processo produtivo; • Informações necessárias para estabelecer uma curva de desempenho do dispositivo de medição, que indica a probabilidade de aceitar uma peça para cada valor real. A análise do sistema de medição é usada para descrever a variação do sistema de medição caracterizada por: • Localização: estabilidade, tendência e linearidade. • Largura ou dispersão: Repetitividade e Reprodutibilidade Dois outros aspectos importantes também devem ser analisados: • A discriminação do sistema de medição – o quanto o equipamento consegue efetivamente ler, “identificar” e detectar uma variação da característica; • Como quantificar o efeito da variação própria da peça na variação total do sistema de medição. Os procedimentos utilizados para a verificação do sistema de medição avaliam as seguintes propriedades estatísticas: estabilidade, tendência, linearidade, repetitividade e reprodutibilidade. Metrologia Básica 65 17. TENDÊNCIA É a diferença entre a média observada das medições e o valor de referência, realizada com dados obtidos no processo onde o equipamento é usado. É importante levar em consideração o fato de que os resultados obtidos nesta avaliação servem de base para as demais avaliações, tais como: estabilidade, linearidade etc. A figura 7 exemplifica o conceito de tendência. 18. ESTABILIDADE É a variação total nas medições obtidas com o sistema de medição medindo uma única característica na mesma peça ou padrão ao longo de um extenso período de tempo, com o objetivo de identificar o comportamento do equipamento em longo prazo. A figura 8 mostra o conceito de estabilidade. Figura 7 - Tendência. Metrologia Básica 66 Figura 8 - Estabilidade. É importante observar que: - Durante o período de tempo da avaliação da estabilidade, os equipamentos não devem ser ajustados ou reparados, do contrário o estudo deve ser reiniciado; - O sistema de medição deve estar sob controle estatístico (livre de variações devido a causas especiais); - É similar ao estudo de repetitividade, exceto que a variável tempo é alterada; - Se o processo de medição não é estável, qualquer estudo será uma fotografia momentânea; - Não é possível tomar decisões confiáveis, mesmo com base em estudos, se o processo não é estável; - Sem estabilidade não há previsibilidade; Metrologia Básica 67 - Há muitos fatores que causam instabilidade. Os processos devem ser robustos a estes fatores, porém algumas vezes não é possível ou não é viável economicamente; - Se deve priorizar os fatores que mais afetam o processo de medição; - A estabilidade estatística é determinada através de gráficos de controle; - Um processo estável é aquele sem causa especial de variação; 19. LINEARIDADE É a diferença nos valores da tendência ao longo da faixa de operação esperada do dispositivo de medição, visando garantir que os resultados de medição são confiáveis em qualquer ponto da escala do equipamento. A figura 9conceitua a linearidade, de modo gráfico. Usar a regressão linear para calcular a reta da regressão. As principais causas da falta de linearidade são: • equipamento desgastado; • equipamento não está calibrado adequadamente; • erro nos valores dos padrões. Figura 9 - Linearidade. Metrologia Básica 68 20. REPETITIVIDADE É a variação nas medidas obtidas com um dispositivo de medição quando usado várias vezes por um operador medindo a mesma característica na mesma peça, utilizando o mesmo método e nas mesmas condições de utilização, possibilitando analisar o grau de confiabilidade que um sistema de medição tem quanto à sua capacidade de repetir os resultados de uma medição. A figura 10 mostra um gráfico onde a 2a medição apresenta falta de repetitividade. Este estudo avalia a capacidade que o processo de medição tem de “repetir” as medidas. Pode ser medida em função da dispersão dos resultados. Alguns fatores determinantes para má repetitividade são: a) falta de limpeza ou de manutenção do equipamento; b) instabilidade nas condições ambientais c) desgaste de componentes do equipamento; d) emprego de procedimentos de medição inadequados; e) projeto inadequado do equipamento. Figura 10 - Repetitividade. 21. REPRODUTIBILIDADE É a variação na média das medidas feitas por diferentes operadores utilizando o mesmo dispositivo de medição medindo característica idêntica nas mesmas peças, de modo que se possa verificar a influência humana no resultado da medição. A figura 11 exemplifica uma situação de falta de reprodutibilidade. Alguns fatores que causam má reprodutibilidade: Metrologia Básica 69 a) utilização de diferentes procedimentos de medição por parte dos operadores; b) treinamento insuficiente dos operadores; c) projeto inadequado do equipamento, permitindo interpretações subjetivas. Figura 11 - Reprodutibilidade. Metrologia Básica 70 22. INCERTEZA DE MEDIÇÃO 22.1. MÉTODO BASEADO NO ISO GUM O método apresentado pelo ISO GUM – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (Guia para a expressão da incerteza de medição) é um método amplamente aplicável para avaliar e expressar incertezas de medição. Este método foi traduzido e publicado pelo Inmetro. Veja item 10.5 – Publicações do Inmetro. Ele fornece um valor realista, em vez de um valor “seguro” da incerteza baseado no conceito de que não há diferença inerente entre um componente de incerteza proveniente de um efeito aleatório e um proveniente de uma correção para um efeito sistemático. O método se situa, portanto, em contraste com certos métodos mais antigos que têm em comum as duas seguintes idéias: a) A de que a incerteza relatada deve ser “segura” ou “conservadora”, significando que nunca deveria errar para muito menos. De fato, devido à avaliação da incerteza de um resultado de medição ser problemática, ela foi, com freqüência, deliberadamente tornada maior; b) A de que as influências que dão origem às incertezas foram sempre reconhecidas como sendo ou “aleatórias” ou “sistemáticas”, sendo que as duas teriam naturezas diferentes; as incertezas associadas com cada uma eram combinadas na sua própria maneira e deveriam ser relatadas separadamente (ou, quando era requerido um único valor, combinadas de algum modo específico). Na realidade, o método de combinação de incertezas era freqüentemente projetado para satisfazer o requisito de segurança. Quando o valor de um mensurando é relatado, a melhor estimativa de seu valor e a melhor avaliação da incerteza desta estimativa devem ser dadas, pois, se a incerteza é passível de erro, não é normalmente possível decidir em qual direção dever-se-ia errar “seguramente”. Uma declaração para menos das incertezas pode fazer com que demasiada confiança seja depositada nos valores relatados, com conseqüências, por vezes, embaraçosas ou até mesmo desastrosas. Uma declaração deliberadamente para mais das incertezas pode, também, ter repercussões indesejáveis. Metrologia Básica 71 Poderia fazer com que os usuários de equipamento de medição comprassem equipamentos que são mais dispendiosos do que os de que eles precisam, ou poderia fazer com que produtos caros fossem descartados desnecessariamente, ou que os serviços de um laboratório de calibração fossem rejeitados. O Guia classifica a incerteza de medição em dois tipos, que são baseados em duas análises diferentes: incerteza de medição tipo "A" e tipo "B". Ainda existem as incertezas “combinadas" e a "expandida". Incerteza tipo "A": é relativamente simples, pois trata somente de aspectos estatísticos. Baseia-se numa seqüência de observações em iguais condições. Incerteza tipo "B": engloba diversos fatores específicos, como: fator de abrangência, nível de confiabilidade, erros específicos, erros sistemáticos diversos, incerteza de um equipamento digital devido à resolução, etc... Incerteza combinada: é calculada tomando-se como base diversos cálculos de incerteza de medição previamente calculados com base em fatores diversos. Incerteza expandida: incerteza combinada vezes um fator de abrangência. Vamos dar um exemplo de aplicação do método, na área de massa. Todas as calibrações devem ser feitas segundo os procedimentos escritos e nas condições ambientais definidas. 22.2. AVALIAÇÃO DO TIPO A DA INCERTEZA PADRÃO É o método de avaliação da incerteza pela análise estatística de uma série de observações (leituras efetuadas na balança). Neste caso, a incerteza padrão é o desvio padrão experimental da média que se obtém de um procedimento de cálculo da média aritmética ou de uma análise de regressão adequada. A avaliação do Tipo A da incerteza padrão pode ser aplicada quando tenham sido feitas várias observações independentes (ver nota abaixo), para uma grandeza de entrada sob as mesmas condições de medição. Caso haja suficiente resolução no processo de medição haverá uma dispersão ou espalhamento observável nos valores obtidos. Metrologia Básica 72 Nota: ALEATORIEDADE E OBSERVAÇÕES REPETIDAS As incertezas determinadas a partir de observações repetidas são, freqüentemente, contrastadas com aquelas avaliadas por outros meios, como sendo "objetivas", "estatisticamente rigorosas" etc. Isso sugere, erroneamente, que elas podem ser avaliadas meramente pela aplicação de fórmulas estatísticas às observações e que suas avaliações não requerem a aplicação de algum discernimento. Deve-se perguntar primeiro: "Em que extensão as observações repetidas são repetições completamente independentes do procedimento de medição?” Se todas as observações são de uma amostra única, e se a amostragem é parte do procedimento de medição porque o mensurando é a propriedade de um material (ao contrário da propriedade de um dado material em particular), então as observações não foram independentemente repetidas; uma avaliação de um componente da variância, decorrente de possíveis diferenças entre amostras, deve ser adicionada à variância das observações repetidas realizadas sobre a amostra única. Se zerar um instrumento é parte do procedimento de medição, o instrumento deve ser novamente zerado como parte de cada repetição, mesmo se houver um desvio desprezível durante o período em que as observações são feitas, pois há potencialmente, uma incerteza estatisticamente determinável, atribuível à operação de zerar. Similarmente, se um barômetro deve ser lido, ele deve, em princípio, ser lido para cada repetição da medição (preferivelmente, após perturbá-lo e deixá-lo voltar ao seu equilíbrio), pois pode haver uma variação tanto na indicação como na leitura, mesmo se a pressão barométrica for constante. Em segundo lugar, deve-se perguntar se todas as influências, supostamente aleatórias, são, de fato, aleatórias. Serão constantes as médias e variâncias de suas distribuições ou haverá, talvez, um desvio no valor de uma grandeza de influência não medida, durante o período das observações repetidas? Se há um número suficiente de observações, as médias aritméticas dos resultados da primeira e segunda metades do período e seus desvios padrão experimentais podem ser calculados, e as duas médias, comparadas uma com a outra, de forma a se julgar se a diferença entre elas é estatisticamente significativa e, assim, se há um efeito variando com o tempo. Metrologia Básica 73 Se os valores dos "serviços comuns" no laboratório (tensão e freqüência da rede elétrica, pressão e temperatura da água, pressão de nitrogênio etc.) são grandezas de influência, há, normalmente, um forte elemento não aleatório em suas variações que não pode ser ignorado. Se o algarismo menos significativo de uma indicação digital varia continuamente durante uma observação devido à "ruído", é, por vezes, difícil deixar de selecionar, sem saber, valores pessoalmente preferidos desse algarismo. É melhor arranjar algum meio de congelar a indicação num instante arbitrário e.registrar o resultado congelado. Na pratica, as grandezas de entrada são, freqüentemente, correlacionadas, porque o mesmo padrão de medição físico, instrumentação de medição, dado de referência, ou até mesmo o método de medição, tendo uma incerteza significativa, são usados na estimativa de seus valores. Suponha que a grandeza de entrada Xa medida repetidamente é a grandeza Q. Com n observações _ estatisticamente independentes ( n > 1 ), a estimativa da grandeza Q é q , a média aritmética ou a média dos valores individuais observados qj (leituras dos valores de massa efetuadas na balança) (j=1,2..., n); _ q= 1 n n ∑q j =1 j _ A incerteza de medição associada com a estimativa q é avaliada de acordo com um dos seguintes métodos: a) Uma estimativa da variância da distribuição de probabilidade fundamental é a variância experimental s2(q) dos valores de qj (leituras efetuadas na balança) que é dada por: s2 (q) = _ 1 n (q − q )2 ∑ j n −1 j=1 O valor (positivo) da raiz quadrada de s2(q) é chamado desvio padrão experimental. A melhor _ estimativa da variância da média aritmética q é a variância experimental da média dada por: Metrologia Básica 74 s 2 (q ) s q = n 2 () _ O valor (positivo) da raiz quadrada de s2( q ) é chamado desvio padrão experimental da média. A _ _ incerteza padrão u( q ) associada à estimativa de entrada q é o desvio padrão experimental da média. () () u q = s q Ou seja, u( xa = s( q ) / n Nota: Geralmente, quando o número n de medições repetidas é baixo (n < 10), a confiabilidade de uma avaliação do Tipo A da incerteza padrão, como expressa pela equação acima, deve ser considerada. b) Para uma medição que está bem caracterizada e sob controle estatístico, uma estimativa combinada ou estimativa agrupada da variância s2p, pode estar disponível e melhor caracterizar a dispersão do que o desvio padrão estimado obtido de um número limitado de observações de medições de massas objeto comparadas com massas padrão. Se, em tal caso, o _ valor da grandeza de entrada Q for determinado como a média aritmética q de um número pequeno de n observações independentes de medições de massas objeto comparadas com massas padrão, a variância da média pode ser estimada por: s Metrologia Básica 2 (q ) s2p = n 75 Neste caso, a incerteza padrão é deduzida a partir deste valor peça equação: () () u q = s2 q 22.3. AVALIAÇÃO DO TIPO B DA INCERTEZA PADRÃO É o método de avaliação da incerteza por outros meios que não a análise estatística de uma série de observações. Neste caso a avaliação da incerteza padrão é baseada em algum outro conhecimento científico. 23. RESOLUÇÃO DA BALANÇA • Digital Se x é a resolução da balança, a incerteza padrão, u(xb), será: x/2 u( x b )= 3 = x 12 Então: u(xb) • = x 12 Analógico Se a leitura é feita sem fazer coincidir o ponteiro com a marca da divisão da escala, a distribuição é retangular. Sendo x a resolução da balança, a incerteza padrão, u(xb), será: u( x b ) = Então: Metrologia Básica x/2 = 3 x 12 u(xb) = x 12 76 Se a leitura é feita coincidindo o ponteiro com a marca da divisão da escala, a distribuição é triangular. Sendo x a resolução da balança, a incerteza padrão, u(xb ), será: x/2 = 6 x 24 Então: u(xb) = x 24 u(xb) = Exemplo: Calibração de uma massa de 20 kg, numa balança eletrônica com a resolução de 1g. u(x b ) = 1g = 0,29g 12 24. LINEARIDADE DA BALANÇA Se x é a linearidade da balança, a incerteza padrão u(xc), será: u(x c ) = x 3 Exemplo: Calibração de uma massa de 20 kg, numa balança eletrônica com a linearidade de 1g. u(x c ) = Metrologia Básica 1g 3 = 0,58 g 77 25. ESTABILIDADE NO TEMPO (DRIFT) A deriva do valor do padrão de referência é estimada a partir de calibrações prévias. u(x d ) = z/ 3 Sendo: z = deriva do valor do padrão de referência. Onde z é o resultado da diferença entre os valores reais dos dois últimos certificados. 25.1. EMPUXO DO AR a) O efeito do Empuxo do ar devido à diferença de densidade das massas. u( xe ) = z / 3 Sendo: z = empuxo do ar = ρar x Δv b) Cálculo da Massa Específica do Ar (par) ρar = Metrologia Básica 0,348444.P − ϕ (0,00252.T − 0,020582) 273,15 + T 78 Sendo: P = pressão atmosférica em mbar T = temperatura em °C ϕ = umidade relativa em %. c) Cálculo do Volume da Massa ΔV = (Mob/ρob) - (Mp/ρp) Sendo: Mob = Massa Nominal do Objeto ρob = Massa Específica do Padrão Mp = Massa Nominal do Padrão ρp = Massa Específica do Padrão Exemplo: Calcular o empuxo do ar de uma Mp = 20 kg; ρp = 8400 kg/m3 e Mob = 20 kg; ρob = 7850 kg/m3. Massa específica do ar = 1,2 mg/cm3 Nota: Quando o empuxo for zero, será assumido empuxo = 1 ppm do valor nominal da massa em calibração. ⎡⎛ 20 × 10 6 mg/cm 3 ⎞ ⎛ 20 × 10 6 mg/cm 3 ⎞⎤ ⎟ − ⎜⎜ ⎟ = 167 mg z = 1,2 mg/cm 3 × ⎢⎜⎜ 3 ⎟ 3 ⎟⎥ 7850 mg/cm 8400 mg/cm ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎣ u(x e ) = Metrologia Básica z 3 = 167 3 = 96 mg 79 26. CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO (HERANÇA DO CERTIFICADO) Certificado de calibração da massa padrão utilizada u(x f ) = z/k sendo: z = incerteza expandida herdada do certificado k = fator de abrangência Exemplo: Certificado de calibração de uma massa padrão de 20 kg da classe F2 com a incerteza de 300 mg e k=2. z 300 mg = = 150 mg k 2 u(x f ) = 27. CÁLCULO DA INCERTEZA PADRÃO DA ESTIMATIVA DE SAÍDA Para grandezas de entrada não correlacionadas o quadrado da incerteza padrão associada com a estimativa de saída y, é dado por: N u (y) = ∑ u 2 i (y) 2 i =1 Metrologia Básica 80 27.1. CÁLCULO DOS GRAUS DE LIBERDADE EFETIVOS, VEFF E DO FATOR DE ABRANGÊNCIA, K Calcular o fator de abrangência obtido a partir dos graus de liberdade efetivos. • Para estimar o valor de um fator de abrangência k correspondente a uma probabilidade de abrangência especificada, é necessário que seja levada em conta à confiabilidade da incerteza padrão u(y) da estimativa de saída y. Isto implica considerar o quão bem u(y) estima o desvio padrão associado ao resultado da medição. Para uma estimativa do desvio padrão de uma distribuição normal, os graus de liberdade desta estimativa, que depende do tamanho da amostra na qual ela está baseada, é uma medida da confiabilidade. Analogamente, uma medida adequada da confiabilidade da incerteza padrão associada a uma estimativa de saída é seu grau de liberdade efetivo Veff , que é aproximado por uma combinação apropriada dos graus de liberdade efetivos das diferentes contribuições da incerteza ui (y). • O procedimento para o cálculo de um fator de abrangência apropriado k, quando as condições do teorema central do limite são satisfeitas, compreende os seguintes passos: • Obter uma incerteza padrão associada à estimativa de saída; • Estimar os graus de liberdade efetivos Veff da incerteza padrão u(y), associada à estimativa de saída y a partir da fórmula de Welch-Satterthwaite. V eff = u N ∑ i=1 • 4 u ( y ) 4 i (y ) v i Obter o fator de abrangência k através da tabela 6. Esta tabela é baseada na distribuição-t avaliada para uma probabilidade de abrangência de 95,45 %. Se Veff não for inteiro, o que é usualmente o caso, truncar Veff para o próximo menor inteiro, ou diretamente em planilha Excel com a fórmula: = INVT(0,0455; “ Célula com o cálculo do Veff ” ) Metrologia Básica 81 Veff 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 k 13,97 4,53 3,31 2,87 2,65 2,52 2,43 2,37 2,32 2,28 2,25 2,23 2,21 2,20 Veff 15 16 17 18 19 20 25 30 35 40 45 50 100 ∞ k 2,18 2,17 2,16 2,15 2,14 2,13 2,11 2,09 2,07 2,06 2,06 2,05 2,025 2,00 Tabela 6 - Fatores de Abrangência k e Veff (extraída do ISO GUM). 28. INCERTEZA EXPANDIDA DE MEDIÇÃO A incerteza de medição expandida U, obtida pela multiplicação da incerteza padrão u(y) da estimativa de saída y por um fator de abrangência k. U = k × u(y) Nos casos em que uma distribuição normal (Gaussiana) possa ser atribuída ao mensurando e a incerteza padrão associada à estimativa de saída tenha suficiente confiabilidade, o fator de abrangência padronizado k = 2 deve ser utilizado. A incerteza expandida atribuída corresponde a uma probabilidade de abrangência de aproximadamente 95%. Estas condições são satisfeitas na maioria dos casos de calibração. O Anexo A apresenta um exemplo de Planilha de Cálculo de Incertezas referente à calibração de uma massa padrão de 2 g. 29. MÉTODO ALTERNATIVO Algumas Organizações usam um método alternativo, simplificado, como segue: • Calibra-se o equipamento; • Calcula-se a incerteza, usando a seguinte fórmula: U =± Metrologia Básica (t (n − 1);α 2 )* s + Ip n 82 Onde, U = incerteza total t (n − 1);α 2 é obtido da distribuição-t (Student) para v=(n-1) graus de liberdade. s = desvio padrão das medições realizadas; n = número de medições realizadas; Ip = incerteza equipamento usado como padrão, na calibração. Este método é insuficiente, pois deixa de considerar diversas fontes de incerteza presentes na medição. 30. VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO 30.1. GENERALIDADES Cada equipamento de medição deve ser utilizado conforme a aplicação estabelecida e recomendações de uso do fabricante. Ver item 7 – Variabilidade do Processo de Medição. A definição de um critério de aceitação para utilizar como parâmetro de avaliação dos resultados apresentados nos certificados de calibração dos equipamentos de medição possibilita garantir a qualidade do processo de medição. 31. RELAÇÃO ENTRE INCERTEZAS Não existe uma norma estabelecendo uma obrigatoriedade para a relação entre as incertezas do padrão e do equipamento a ser calibrado, mas há sugestões. A função metrológica é que define esta relação em função custos dos padrões, precisão requerida pelo processo etc. Do ponto de vista técnico, esta escolha se resume em um compromisso entre a incerteza e a aceitação. Metrologia Básica 83 A relação 1:1 (incerteza do padrão igual à incerteza do equipamento a ser calibrado) reflete uma área de incerteza de 100 % e uma área de aceitação de 0 %. Todas as medições cairão dentro da área de incerteza. A relação de incertezas de 1:1 pode indicar ou não se os equipamentos calibrados estão de conformidade com as tolerâncias descritas e não fornece nenhuma confiança para a medição. Ver figura 12 – Relação de Incertezas 1:1. Figura 12 - Relação de incertezas 1:1. A relação 4:1 (incerteza do padrão 4 vezes menor do que a do equipamento a ser calibrado) reflete uma área de incerteza de 25 % e uma área de aceitação de 75 %. A relação de 10:1 (incerteza do padrão 10 vezes menor que a do equipamento a ser calibrado) reflete uma área de incerteza de 10% e uma área de aceitação de 90 %. Esta relação fornece um maior grau de confiança nas medições e reduz o erro potencial da medição. Metrologia Básica 84 Quando as medições caem dentro da área da aceitação, consegue-se atingir o grau de confiança nas medições e reduz o erro potencial da medição. Por outro lado, caindo na região da incerteza, a decisão de aceitar ou rejeitar as medições pode ser questionável. O padrão com uma alta precisão auxilia muito a se fazer à decisão correta de aceitar ou rejeitar as medições feitas. Para situações em que as especificações do equipamento a calibrar (ec) e do equipamento usado como padrão (ep) forem baseados em uma distribuição normal de incertezas, o valor verdadeiro da RPI (razão de proporcionalidade das incertezas) é calculado pela equação: RPI = U ec U ep onde, RPI = valor verdadeiro da razão de proporcionalidade das incertezas Uec = incerteza padronizada tipo B do equipamento a calibrar Uep = incerteza padronizada tipo B do equipamento usado como padrão Exemplo: um equipamento a ser calibrado possui especificação de incerteza como sendo de classe de exatidão de 0,5 % do fundo de escala para a faixa de 20 volts. O padrão a ser utilizado é um calibrador de tensão que possui especificação de incerteza igual a ±(0,05 % do valor ajustado para saída + 0,02 % da faixa + 10 mV) para probabilidade de abrangência de 99 %. Qual é a RPI para uma saída de 20 V? Solução: A incerteza tipo B declarada do equipamento a calibrar é: aec = 0,5 x 20 V / 100 = 0,1 V que implica numa incerteza padronizada tipo B de: Uec = aec / 3 = 0,1 / 3 = 0,058 V para toda a faixa A incerteza tipo B declarada para o calibrador padrão para uma saída ajustada em 20 V é dada por: aep = (0,05 x 20 V / 100) + (0,02 x 20 V/100) + 0,01 V = 0,024 V Metrologia Básica 85 O fator de abrangência k para uma probabilidade de abrangência de 99 % é 2,58. A incerteza padronizada tipo B do padrão é: Uep = aep / k9 = 0,024 / 2,58 = 0,0093 Calculando a RPI, temos: RPI = 31.1. U ec 0,058 V = U ep 0,0093 V = 6,2 > 3. MÉTODOS CLÁSSICOS PARA ANÁLISE DA ADEQUAÇÃO AO USO A tabela 7 mostra os métodos clássicos para análise da adequação ao uso. Onde: Emáx = erro máximo, obtido do certificado de calibração (ou do catálogo do fabricante). TP = intervalo de tolerância do produto (TP), ou do equipamento a ser calibrado. U95 = maior incerteza de medição, na faixa a ser usada, obtida do certificado de calibração (apenas incerteza tipo A). f = fator que varia de 1 a 10, a critério da função metrológica. Atualmente estes métodos tendem ao desuso pela sua abordagem superficial e simplista. MÉTODOS CLÁSSICO 1 CLÁSSICO 2 CLÁSSICO 3 TRADICIONAIS Parâmetro (P) Resolução Emáx U95 Meta (M) TP/10 a TP/3 TP/10 a TP/3 TP/f Relação a satisfazer P<M P<M P<M Observações Não recomendado É insuficiente É insuficiente Tabela 7 - Métodos clássicos para análise da adequação ao uso. Metrologia Básica 86 32. PROPOSTA ATUAL PARA ANÁLISE DA ADEQUAÇÃO AO USO 32.1. APLICAÇÃO DAS NORMAS ISO GUM E ISO TS 16949 A tabela 8 mostra os métodos que têm sido propostos para análise da adequação ao uso. Ver também a figura 13 - Aplicação das normas ISO GUM e ISO TS 16949. PROPOSTA ATUAL Parâmetro (P) ISO GUM ISO TS 16949 RC R&R ALI = LIT - U95 Meta (M) TP/10 ou 6 σ/10 ALS = LST - U95 Relação a satisfazer ALI < RC < ALS P < M ou Cp > 1,33 Definir Ur; Observações Definir zona de conforme, nãoCentralizado no processo conformidade e dúvida. Tabela 8 - Aplicação das normas ISO GUM e ISO TS 16949. Onde, 6 σ = tolerância do processo de fabricação ALI = alarme inferior ALS = alarme superior Cp = capacidade do processo de fabricação LIT = limite inferior da tolerância do processo LST = limite superior da tolerância do processo R&R = avaliação da repetitividade e reprodutibilidade RC = resultado de uma medição, após correção, devido aos erros sistemáticos. TP = tolerância do processo, ou do equipamento a ser calibrado. U95 = incerteza de medição Ur = meta da incerteza (política) Metrologia Básica 87 Figura 13 - Aplicação das normas ISO GUM e ISO TS 16949 32.2. VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO EM CONDIÇÕES IDEAIS Determinar a incerteza de medição Considerar o pior caso para a faixa de medição (FM). Obter Tdmáx da FM através de calibração do equipamento de medição. Obter U95 correspondente a Tdmáx através de cálculo, usando o ISO GUM – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (Guia para a expressão da incerteza de medição). Calcular o pior caso para a faixa de medição (FM): Umáx = Tdmáx + U95 Notas: • O ideal é descontar Tdmáx ou Td ao fazer a medição, o que nem sempre é praticável, a não ser em laboratório de calibração; • Tdmáx deve ser menor ou igual à especificação do fabricante do equipamento. Metrologia Básica 88 Estabelecer as condições de adequação As condições de adequação devem ser estabelecidas ou em função da faixa de tolerância do produto (TP) ou em função do valor 6σ calculado para o processo, ou seja: ⎧ f (TP ) U lim = ⎨ ⎩ f (6σ ) Comparar os valores Umáx e Ulim. Considerar adequado ao uso, se: Umáx ≤ Ulim/f Considerar inadequado ao uso, se: Umáx > Ulim/f Onde: Tdmáx = tendência máxima (erro sistemático) na faixa de medição (FM) U95 = incerteza de medição da Tdmax f = fator que pode variar de 1 a 10, a critério da função metrológica. 32.3. VERIFICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO AO USO EM CONDIÇÕES ADVERSAS Determinar a incerteza de medição; Considerar o pior caso para a faixa de medição (FM); Obter Tdmáx da FM através de calibração do equipamento de medição; Estabelecer a incerteza do processo de medição (Up), utilizando R&R. Considerar: a) Temperatura ambiente variável; a) Diferentes operadores; a) Estabilidade no tempo; a) e outros fatores que possam ter significado na incerteza de medição. Metrologia Básica 89 Calcular o pior caso para a faixa de medição (FM): Umáx = Tdmáx + Up Notas: a) O ideal é descontar Tdmáx ou Td ao fazer a medição, o que nem sempre é praticável, a não ser em laboratório de calibração; b) Tdmáx deve ser menor ou igual à especificação do fabricante do equipamento. Estabelecer as condições de adequação As condições de adequação devem ser estabelecidas ou em função da faixa de tolerância do produto (TP) ou em função do valor 6σ calculado para o processo, ou seja: ⎧ f (TP ) U lim = ⎨ ⎩ f (6σ ) Comparar os valores Umáx e Ulim. Considerar adequado ao uso, se: i - Para indústria em geral Umáx ≤ Ulim / f i - Para indústria automotiva U lim ≥ 10 U máx Considerar inadequado ao uso, se: i - Para indústria em geral Umáx > Ulim / f Metrologia Básica 90 i - Para indústria automotiva U lim < 10 U máx Onde: 6σ = tolerância do processo de fabricação f = fator que pode variar de 1 a 10, a critério da função metrológica. R&R = resultado do estudo de repetitividade e reprodutibilidade Tdmáx = tendência máxima na faixa de medição (FM) TP = faixa de tolerância do produto, ou do equipamento a ser calibrado. U95 = incerteza de medição da TdMax Up = incerteza do processo de medição 33. PONTOS CRÍTICOS • Existe ainda um ponto crítico que precisa ser considerado. A calibração é feita em alguns pontos da faixa e as incertezas da medição são estimadas para cada ponto de calibração; • Às vezes, é necessário usar o equipamento em valores que não correspondem aos pontos de calibração. É comum utilizar a regressão linear para interpolar os pontos calibrados e definir qual a tendência no ponto desejado. Em muitos casos, o erro da regressão linear é significativo; • De modo similar, ocorre com a incerteza. Se foi necessário aplicar a regressão para achar a tendência no ponto desejado, também é necessário aplicar a regressão linear para interpolar os valores de incerteza correspondentes aos pontos calibrados e definir qual a incerteza para a tendência no ponto desejado. Em muitos casos, o erro da regressão linear também é significativo; • Então é necessário adicionar à incerteza encontrada na alínea “c” os erros da regressão linear encontrados em “b” e “c”. Isto pode inviabilizar o uso do equipamento na calibração ou implicar em alternativas que minimizem estas incertezas, tais como: calibrar o padrão nos pontos desejados, de modo a não ser necessário usar a regressão linear; aumentar o número de pontos de calibração. Metrologia Básica 91 34. EXEMPLOS Suponha um processo com os dados abaixo: Dados do Processo Valor nominal: 25 mm LIT: 24,995 mm LST: 25,005 mm TP: 10 μm σ proc fab: 2 μm Dados do Equipamento de Medição Resolução: 1 μm Erro max: 4 μm U95: ± 2 μm • Fazendo os cálculos pelos métodos tradicionais, obtêm-se os resultados contidos na tabela 9; • Fazendo os cálculos pelos métodos propostos (atuais), obtêm-se os resultados contidos na tabela 10; MÉTODOS TRADICIONAIS Parâmetro (P) CLÁSSICO 1 CLÁSSICO 2 CLÁSSICO 3 Resolução = 1 μm U95 = ± 2 μm Erro Max = 4 μm TP/10 = 1 μm TP/10 = 1 μm Meta (M) TP/4 = 2,5 μm TP/3 = 3,3 μm TP/3 = 3,3 μm P<M P<M P<M Relação a satisfazer Satisfaz Parcialmente Não satisfaz Tabela 9 - Resultado da aplicação dos métodos tradicionais. PROPOSTA ATUAL Parâmetro (P) ISO GUM ISO TS 16949 RC = 25 mm R&R = 1 μm ALI = LIT - U95 = 24,997 TP/10 = 1 μm Meta (M) ALS = LST - U95 = 25,003 6 σ/10 = 1,2 μm ALI < RC < ALS P < M satisfaz Relação a satisfazer Satisfaz Cp > 1,33 não satisfaz Tabela 10 - Resultado da aplicação dos métodos da ISO GUM e ISO TS 16949. Metrologia Básica 92 Suponha, agora, um processo com os dados abaixo: Dados do Processo Valor nominal: 25 mm LIT: 24,995 mm LST: 25,005 mm TP: 10 μm σ proc fab: : 1 μm Cp: 1,87 R&R: 1 μm Dados do Equipamento de Medição Resolução: 1 μm Erro max: 4 μm U95: ± 2 μm • Fazendo os cálculos pelos métodos tradicionais, obtêm-se os resultados contidos na tabela 11; • Fazendo os cálculos pelos métodos propostos (atuais), obtêm-se os resultados contidos na tabela 12. MÉTODOS TRADICIONAIS Parâmetro (P) CLÁSSICO 1 CLÁSSICO 2 CLÁSSICO 3 Resolução = 1 μm U95 = ± 2 μm Erro Max = 4 μm TP/10 = 1 μm TP/10 = 1 μm Meta (M) TP/4 = 2,5 μm TP/3 = 3,3 μm TP/3 = 3,3 μm P<M P<M P<M Relação a satisfazer Satisfaz Parcialmente Não satisfaz Tabela 11 - Resultado da aplicação dos métodos tradicionais. PROPOSTA ATUAL Parâmetro (P) ISO GUM ISO TS 16949 RC = 25 mm R&R = 1 μm ALI = LIT - U95 = 24,997 TP/10 = 1 μm Meta (M) ALS = LST - U95 = 25,003 6 σ/10 = 0,6 μm ALI < RC < ALS P < M satisfaz Relação a satisfazer Satisfaz Cp > 1,33 satisfaz Tabela 12 - Resultado da aplicação dos métodos da ISO GUM e ISO TS 16949. Metrologia Básica 93 35. PLANEJAMENTO 10012:2004 DA COMPROVAÇÃO METROLÓGICA - VER ISO A organização deve especificar os processos de medição e o equipamento de medição que estão sujeitos à Comprovação Metrológica. Ao decidir o escopo e a extensão do SGM, devem ser levados em consideração os riscos e as conseqüências de falhas no cumprimento dos requisitos metrológicos. O desenvolvimento e aprimoramento do SGM devem ser contínuos, a fim de que possa fornecer resultados de medições confiáveis do processo sob medição. A organização deve definir em procedimento a análise sistêmica para determinar necessidade de ações preventivas, bem como estabelecer histórico (dossiê) de cada equipamento de medição, inspeção e ensaio, onde todas as ocorrências devem ser registradas. A eficácia deste sistema requer planejamento, o qual permitirá que se distinga o que é necessário ser feito daquilo que é desnecessário, com mínimo risco de que se tenham perdas pelas escolhas incorretas. A eficácia resulta da análise crítica para que se conheçam todas as quantidades que de fato devem ser medidas, as tolerâncias envolvidas, os equipamentos necessários, sua exatidão, tolerância, faixas de medição, freqüência de calibração etc. 35.1. LEVANTAMENTO E TRATAMENTO DE DADOS a) Definir os produtos que são considerados no processo de certificação ISO 9001; b) Levantar para cada produto os requisitos da qualidade, nas dimensões de Qualidade, Segurança, Meio-Ambiente e Saúde, (características e/ ou ensaios especiais especificados pelo Cliente e ou propriedades intrínsecas definidas em normas específicas dos produtos); c) Traçar o fluxograma de produção para cada produto (ver exemplo nos anexos B, C e D), em todas as fases. É recomendável mais de um fluxograma quando o processo for complexo, podendo inclusive o primeiro ser uma visão macro (Anexo B) e o seu detalhamento nos fluxogramas seguintes (Anexos C e D); Metrologia Básica 94 d) Identificar no fluxograma de produção, para cada produto, os pontos de controle da qualidade, ou seja, todo e qualquer equipamento de produção, laboratório ou outro local físico onde qualquer requisito da qualidade levantado esteja sendo controlado, seja de forma determinante ou em forma de verificação; e) Relacionar, para cada ponto de controle da qualidade, por produto, os requisitos da qualidade (características e/ ou propriedades) ali controlados: temperatura, vazão, nível, velocidade, granulometria, vibração, largura, espessura, peso, cor, elasticidade etc. f) Levantar as variáveis estratégicas para o controle da qualidade, por produto, em cada ponto de controle da qualidade e para cada requisito da qualidade: temperatura, vazão, pressão, corrente elétrica, pH etc. g) Levantar as medições críticas diretas e indiretas utilizadas para controlar, por produto, em cada ponto de controle da qualidade cada requisito da qualidade. Estas serão as medições críticas para demonstrar a conformidade dos produtos com os requisitos especificados. Devem constar as características da grandeza a ser medida, como medir, as tolerâncias do processo e a incerteza de medição dos equipamentos utilizados. h) Todo e qualquer equipamento utilizado nas medições críticas é classificado como crítico para a garantia da qualidade, sendo, portanto controlado de acordo com os requisitos do item 7.6 da norma ISO 9001:2000. A Figura 14 mostra em forma de fluxograma o critério para a classificação dos equipamentos de inspeção, medição e ensaios, de acordo com a importância para o controle da qualidade do produto. As características dos equipamentos devem ser pesquisadas nos manuais dos fabricantes. Nos casos em que não for possível obter a informação do fabricante, deve-se usar aquelas fornecidas pelos fabricantes de equipamentos similares; i) Registrar as informações coletadas e analisá-las criticamente. Os processos de medição contidos no SGM devem ser controlados. Todo equipamento de medição que faz parte do SGM deve ser comprovado. Mudanças no SGM devem estar em concordância com os procedimentos da organização. Metrologia Básica 95 A gestão desse sistema deve ser assegurada com independência de forma que o pessoal responsável por esta tarefa não seja alvo de pressões, sejam elas de caráter econômico ou outras, que possam influenciar a qualidade dos resultados obtidos pelo SGM e conseqüentemente pelo Sistema de Garantia da Qualidade. 35.2. REQUISITOS METROLÓGICOS DO CLIENTE (RMC) Os requisitos metrológicos do cliente são aqueles requisitos de medição especificados pelo cliente como pertinente para os seus processos de produção. Os RMC incluem: - requisitos especificados pelo cliente; - requisitos estatutários e regulamentares relacionados ao produto; - requisitos não declarados pelo cliente, mas necessários para o uso específico ou intencional, onde conhecido; - qualquer requisito adicional determinado pela Organização. Metrologia Básica 96 Figura 14 - Critérios para classificação dos equipamentos de medição e controle de processo. Metrologia Básica 97 A determinação e especificação destes requisitos são um processo complexo e depende de interação com o cliente, embora este processo possa ser desempenhado em nome do cliente por algumas pessoas qualificadas adequadamente. Isto freqüentemente requer um profundo conhecimento do processo de produção, bem como de metrologia. Recomenda-se que os RMC também levem em conta o risco de más medições e os efeitos delas sobre a organização e os negócios. Os RMC podem ser expressos em termos de erro máximo permissível, limites operacionais etc. Recomenda-se que eles sejam suficientemente detalhados para permitir aos operadores do processo de comprovação metrológica decidir inequivocamente se um equipamento de medição particular é capaz ou não de controlar, medir ou monitorar a variável ou quantidade especificada de acordo com o seu uso pretendido. 35.3. CARACTERÍSTICAS METROLÓGICAS DO EQUIPAMENTO DE MEDIÇÃO (CMEM) Visto que as CMEM são freqüentemente determinadas por calibração (ou várias calibrações) e/ ou testes, a função metrológica dentro do sistema de comprovação metrológica especifica e controla todas aquelas atividades necessárias. As entradas para o processo de calibração são o equipamento de medição, um padrão de medição e um procedimento que estabeleça as condições ambientais. Convém que os resultados da calibração incluam uma declaração da incerteza da medição. Esta é uma importante característica como uma entrada quando se avalia a incerteza da medição para o processo de medição quando o equipamento é usado. Os resultados da calibração podem ser documentados dentro do sistema de comprovação metrológica por qualquer método apropriado como, por exemplo, certificados de calibração ou relatórios de calibração (onde calibrações são terceirizadas) ou por registros dos resultados da calibração (quando desempenhado inteiramente dentro da função metrológica da organização). Características importantes para a medição, por exemplo, incerteza de medição, são não só dependentes do equipamento, mas, também, do ambiente, do procedimento de medição específico e, algumas vezes, da habilidade e experiência do operador. Metrologia Básica 98 Por esta razão, é muito importante que o processo de medição completo seja considerado quando se seleciona o equipamento de medição para satisfazer requisitos. Esta consideração é a responsabilidade da função metrológica para a organização, embora atividades específicas possam ser desempenhadas pela organização ou por uma pessoa adequadamente qualificada, como um metrologista independente. 35.4. VERIFICAÇÃO E COMPROVAÇÃO METROLÓGICA Após a calibração, as características metrológicas do equipamento de medição (CMEM) são comparadas aos requisitos metrológicos do cliente (RMC) antes de confirmar o equipamento para seu uso pretendido. Por exemplo, o erro relatado da indicação do equipamento de medição deveria ser comparado ao erro máximo especificado como um requisito metrológico do cliente (RMC). Tal comparação direta do CMEM e RMC é freqüentemente chamada de verificação (ver ABNT NBR ISO 9000:2000). O sistema de comprovação metrológica é firmemente baseado em tais verificações, mas convém, também, incluir considerações detalhadas e análise crítica do processo de medição completo, no sentido de fornecer garantia da qualidade das medições feitas com o equipamento em apoio à determinação da conformidade do produto com os requisitos do cliente. Se a verificação dos processos for desempenhada pelos usuários ou pela função metrológica, os resultados desta verificação podem ser compilados em um documento de verificação, em adição a quaisquer relatórios ou certificados de calibração ou teste, como parte de observação de auditoria dentro do sistema de comprovação metrológica. O estágio final no sistema de comprovação metrológica é a identificação adequada da situação do equipamento de medição, por exemplo, por etiquetagem, marcação etc. Após isto, o equipamento de medição pode ser usado para a finalidade para a qual ele tenha sido comprovado. Metrologia Básica 99 35.5. HIERARQUIA ENTRE LABORATÓRIOS A hierarquia entre laboratórios pode ser esquematizada conforme figura 15. PADRÃO - BIPM Lab. Nacional Rede Metrológica Indústria Bancadas/ Oficinas Figura 15 - Hierarquia entre laboratórios. 35.6. METROLOGIA E A NORMA ABNT NBR ISO/ IEC 17025:2001 O crescimento do uso de sistemas da qualidade, em geral, tem aumentado a necessidade de assegurar que laboratórios que fazem parte de organizações maiores ou que oferecem outros serviços possam operar de acordo com um sistema da qualidade que esteja em conformidade com a NBR ISO 9000, bem como com esta norma (ABNT NBR ISO/ IEC 17025:2001). Portanto, foram tomados cuidados para incorporar todos os requisitos da NBR ISO 9001 que são pertinentes ao escopo dos serviços de ensaio e calibração cobertos pelo sistema da qualidade do laboratório. Metrologia Básica 100 Esta Norma especifica os requisitos gerais para a competência em realizar ensaios e/ ou calibrações, incluindo amostragem. Ela cobre ensaios e calibrações realizados utilizando-se métodos normalizados, métodos não normalizados e métodos desenvolvidos pelo laboratório. Esta Norma é aplicável a todas as organizações que realizam ensaios e/ ou calibrações. Estas incluem, por exemplo, laboratórios de primeira, segunda e terceira partes e laboratórios onde o ensaio e/ ou a calibração são parte da inspeção e da certificação de produto. Esta Norma é aplicável a todos os laboratórios, independente do número de pessoas ou da extensão do escopo das atividades de ensaio e/ ou calibração. Quando um laboratório não realiza uma ou mais das atividades cobertas por esta Norma, tais como amostragem e projeto/ desenvolvimento de novos métodos, os requisitos referentes a estas seções não são aplicáveis. Esta Norma é para ser utilizada por laboratórios no desenvolvimento dos seus sistemas da qualidade, administrativo e técnico que regem suas operações. Clientes de laboratórios, autoridades regulamentadoras e organismos de credenciamento (acreditamento) podem também usá-la na confirmação ou no reconhecimento da competência de laboratórios. O atendimento a requisitos de segurança e a regulamentos sobre a operação de laboratórios não está coberto por esta Norma. Se os laboratórios de ensaio e calibração atenderem aos requisitos desta Norma, eles operarão um sistema da qualidade para as suas atividades de ensaio e calibração que também atende aos requisitos da NBR ISO 9001, quando envolvidos em projeto/ desenvolvimento de novos métodos e/ ou desenvolvem programas de ensaio combinando métodos de ensaio e calibração normalizados e não normalizados. Apenas a certificação das NBR ISO 9001 não demonstra a competência do laboratório para produzir dados e resultados tecnicamente válidos. Convém que a aceitação de resultados de ensaio e calibração entre países deva ser facilitada se os laboratórios atenderem a esta Norma e se eles obtiverem o credenciamento (acreditação) de organismos que tenham acordos de reconhecimento mútuo com organismos equivalentes de outros países, os quais utilizem esta Norma. Metrologia Básica 101 O uso desta Norma facilitará a cooperação entre laboratórios e outros organismos, auxiliando na troca de informação e experiência e na harmonização de normas e procedimentos. Notas: a) Poderá ser necessário explicar ou interpretar alguns dos requisitos desta Norma para assegurar que estes requisitos sejam aplicados de maneira consistente. O GUIA ABNT ISO/ IEC Guia 58: 1993, 4.1.3, fornece orientações para o estabelecimento de aplicações em áreas específicas, especialmente para organismos de credenciamento (acreditamento). b) Se um laboratório deseja o credenciamento (acreditamento) para parte ou para todas as suas atividades de ensaio e calibração, convém que ele escolha um organismo de credenciamento (acreditamento) que opere de acordo com o ABNT ISO/ IEC Guia 58. 36. RESPONSÁVEIS PELO SISTEMA DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA A função metrológica deve ser definida pela organização. A Alta Direção da organização deve assegurar a disponibilidade dos recursos necessários para estabelecer e manter a função metrológica. É recomendável que o SGM, numa abordagem mais extensa, tenha um enquadramento equivalente ao de uma Seção e de preferência seja colocado na estrutura do Departamento de Garantia da Qualidade. Este enquadramento facilita sua independência, de modo similar ao da Gestão da Qualidade. Certas atividades inerentes ao SGM podem e devem, dependendo da dimensão da Organização, ser distribuídas por vários outros setores da Organização, ou até mesmo terceirizadas, principalmente a manutenção e calibração de equipamentos de controle de processo. Esta distribuição de tarefas a outros setores da Organização, ou a terceiros, não pode e nem deve ser impeditivo da imparcialidade e independência que devem caracterizar estas atividades. Entretanto, a gestão da função metrológica deve estabelecer, documentar e manter o SGM e continuadamente melhorar a sua eficácia. Metrologia Básica 102 37. FOCO NO CLIENTE A gestão da função metrológica deve assegurar que: a) Os requisitos de medição do cliente estão definidos e convertidos em requisitos metrológicos; b) O SGM atende aos requisitos metrológicos do cliente; c) A conformidade aos requisitos especificados pelo cliente pode ser demonstrada. 38. OBJETIVOS DA QUALIDADE A gestão da função metrológica deve definir e estabelecer objetivos mensuráveis da qualidade para o SGM. Critérios de objetivos de desempenho e procedimentos para os processos de medição e seu controle devem ser definidos. Exemplos de objetivos da qualidade em diferentes níveis da organização: • Nenhum produto não-conforme, nem produto conforme rejeitado devido a medições incorretas, deve ser aceito; • Nenhum processo de medição pode estar fora de controle por mais de um dia sem ser detectado; • Todas as comprovações metrológicas devem ser completadas dentro dos prazos acordados; • Não pode haver registro algum ilegível de comprovações metrológicas; • Todos os programas de treinamento dos técnicos devem ser completados dentro do cronograma estabelecido; • O tempo em que o equipamento de medição ficar fora de operação deve ser reduzido por uma percentagem definida. Metrologia Básica 103 39. CALIBRAÇÃO INTERNA X CALIBRAÇÃO EXTERNA 39.1. GENERALIDADES Nenhum equipamento deve ser usado sem que esteja previamente calibrado. Todos os equipamentos devem ser calibrados, baseando-se em normas, especificações dos fabricantes e experiência da equipe. A decisão técnica quanto à calibração externa (subcontratação parcial ou completa de calibrações) dos equipamentos dos clientes internos deve ser feita pela função metrológica. Além disso, qualquer que seja o local da calibração, a responsabilidade pela calibração é da função metrológica. 39.2. CALIBRAÇÕES EXTERNAS Sempre que possível o laboratório de calibração subcontratado deve ser acreditado pelo INMETRO. Quando não for possível, então caberá à função metrológica avaliar se há ou não necessidade de qualificar o prestador de serviço. Requer Qualificação Técnica de Fornecedor - RQTF – todo fornecedor de serviços de calibração de equipamentos usados como padrão para calibrar outros equipamentos que, utilizados no processo industrial podem comprometer a qualidade do produto subseqüente e/ ou final, colocar em risco a continuidade dos processos e a segurança das pessoas, das instalações, dos equipamentos e do meio ambiente. Requer o estabelecimento de critérios e procedimentos para: • seleção e avaliação de fornecedores de serviços de calibração; • manuseio, preservação, armazenamento e embalagem para deslocamentos internos e despachos para terceiros. Metrologia Básica 104 Normalmente opta-se pela calibração externa quando: • existe reduzido número de equipamentos de medição; • a calibração requer padrões com precisão muito elevada (preço alto); • a infra-estrutura de padrões de calibração é inadequada; • o pessoal é desqualificado ou em quantidade insuficiente; • existe grande multiplicidade de tipos de equipamentos de medição; • a infra-estrutura laboratorial é inadequada (principalmente condições ambientais). Vantagens da Calibração Externa: • Ausência de custos de investimentos; • Exigência de pequena equipe; • Ausência da necessidade de laboratórios. Desvantagens da Calibração Externa: • Necessidade de maior número de equipamentos de medição, devido às reposições; • Custos adicionais de transporte, embalagens, seguros etc; • Flexibilidade reduzida nas calibrações emergenciais. 39.3. CALIBRAÇÕES INTERNAS Determinar padrões usados para calibração: definir a rastreabilidade a organismos nacional ou internacionalmente reconhecidos; formalizar bases quando rastreabilidade não for possível. Treinar pessoal. Calibrar os padrões. Determinar as condições ambientais adequadas para calibração e ajuste dos equipamentos, incluindo as correções necessárias. Estabelecer métodos e procedimentos para: • calibração, ajuste e cálculo de incertezas; • manuseio e preservação durante a calibração e ajuste. Metrologia Básica 105 Normalmente opta-se pela calibração interna de equipamentos quando: • existe grande número de equipamentos de medição de cada tipo; • existe padrões adequados para calibração (infra-estrutura disponível); • há pessoal qualificado; • existe pequena multiplicidade de tipos de equipamentos de medição; • as condições ambientais são adequadas (infra-estrutura laboratorial). Vantagens da Calibração Interna: • Utilização e atualização do know-how próprio; • Melhoria da infra-estrutura dos equipamentos de medição • Minimização de custos em função de um grande no de equipamentos de medição; • Flexibilidade para calibrações emergenciais. Desvantagens da Calibração Interna: • Investimentos e custos operacionais para instalações e área laboratorial; • Custo de pessoal; • Manutenção das instalações e das condições ambientais; • Investimentos com padrões; • Custos com calibrações e recalibrações. Metrologia Básica 106 40. QUALIFICAÇÃO DE PESSOAL PARA A CALIBRAÇÃO INTERNA DE EQUIPAMENTOS A gestão da função metrológica deve definir e documentar as responsabilidades de todo o pessoal designado para o SGM. Estas responsabilidades podem ser definidas em organogramas, descrição de atribuições, instruções de trabalho ou procedimento. Pode ainda ser utilizada mão-de-obra terceirizada. A gestão da função metrológica deve assegurar que o pessoal envolvido no SGM tenha demonstrado ter habilidade para desempenhar as tarefas designadas. Qualquer habilidade especializada requerida deve ser especificada. A gestão da função metrológica deve assegurar que seja fornecido treinamento focado nas necessidades identificadas, sejam mantidos registros das atividades de treinamento, e que a eficácia do treinamento seja avaliada e registrada. O pessoal deve ser conscientizado sobre a extensão de suas responsabilidades e do impacto de suas atividades sobre a eficácia do SGM e na qualidade do produto. A competência pode ser obtida através da educação, treinamento e experiência, e demonstrada por testes ou desempenho observado. Quando o pessoal que está em treinamento é usado, deve ser fornecida supervisão adequada. 41. CONTROLE DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS As condições ambientais constituem um fator de primordial importância na área de rastreabilidade, devendo estar consoante com as especificações técnicas dos fabricantes. A variação ambiental introduz outras variáveis que influenciam nas medições, não permitindo a repetitividade das mesmas. As especificações devem ser seguidas e as correções aplicadas quando cabíveis. A incerteza atribuída a um determinado padrão está diretamente relacionada com as condições ambientais. Havendo variação dessas condições, pode haver um aumento substancial na incerteza. Metrologia Básica 107 Muitos dos erros possíveis estão diretamente relacionados com as condições ambientais de uso e de calibração. A iluminação, por exemplo, deve ser suficiente para permitir a visualização da escala e dos cursores. A iluminação contribui para o erro de paralaxe, por exemplo. Este erro, dependendo da posição dos olhos no momento da leitura, pode permitir uma falsa projeção do traço e, conseqüentemente teremos uma falsa leitura da medida. Para que não ocorra, deve-se ter boa iluminação e o posicionamento de leitura deve ter o equipamento em posição perpendicular à linha de visão e não tão próximo aos olhos. Outro caso é a temperatura. A dilatação de um corpo é proporcional ao seu coeficiente de dilatação ao aumento de temperatura, e à sua dimensão inicial. A dilatação afeta o funcionamento dos mecanismos, modificam as dimensões das peças, provocando erros de medição. Portanto, peças que requerem mais precisão devem ser medidas após o resfriamento à temperatura. 42. EQUIPAMENTOS, PADRÕES E MATERIAIS DE REFERÊNCIA Todo equipamento de medição necessário para satisfazer os requisitos metrológicos especificados deve estar disponível e cadastrado no SGM. O equipamento de medição tem que ter uma situação de calibração válida, antes de ser comprovado como adequado ao uso. Os equipamentos de medição devem ser usados em um ambiente conhecido e controlado na extensão necessária para assegurar resultados de medição válidos. Equipamentos de medição usados para monitorar e registrar as grandezas que influenciam a medição devem ser incluídos no SGM. O erro máximo permissível pode ser definido pela referência às especificações publicadas pelo fabricante do equipamento de medição ou pela função metrológica. Equipamentos de medição podem ser calibrados por uma organização distinta daquela que desempenha a função metrológica na comprovação metrológica. Os padrões de referência são definidos como os padrões da mais alta qualidade metrológica disponíveis em um site, em relação aos quais derivam as medições efetuadas. Metrologia Básica 108 Os Padrões de referência de grandezas acreditadas (ou em processo de acreditação) devem ser calibrados nos laboratórios que detêm o padrão nacional, pertencente ao Laboratório Nacional de Metrologia, do INMETRO, ou em Laboratórios de Calibração acreditados pelo INMETRO. Em casos especiais, principalmente de importação de equipamentos, também podem ser utilizados Laboratórios Nacionais de Metrologia de outros países ou ainda laboratórios acreditados por organismos acreditadores de outros países, quando o INMETRO tiver acordo de reconhecimento mútuo ou de cooperação com estes organismos e desde que, em ambos os casos, estes certificados tenham sido emitidos em conformidade com o ABNT NBR ISO/ IEC 17025. No site do INMETRO – www.inmetro.gov.br - pode ser encontrada a relação atualizada dos laboratórios e respectivos serviços de calibração e ensaio acreditados. Quanto à seleção dos equipamentos a serem utilizados, quando for possível a escolha, pode-se seguir um check-list muito útil para a tomada de decisões. Este check-list pode ser utilizado tanto para compra ou utilização do equipamento adequado. Naturalmente, devem ser considerados também os aspectos econômicos e necessidades futuras. Check-list para seleção de equipamentos - Faixas (ranges) • qual o máximo e o mínimo valor a ser medido? • é necessário um equipamento com faixa simples ou faixas múltiplas? - Exatidão • qual a máxima incerteza aceitável? • a resolução do Equipamento é compatível com a especificação de erros? - Características de resposta • qual o tempo de resposta aceitável? • é necessário que o equipamento tenha seleção de faixas automática? • é necessário que o equipamento tenha indicação de polaridade automática? • para equipamentos CA: medição do valor médio, pico ou eficaz? Metrologia Básica 109 a) Características de entrada • quais os limites da impedância de entrada do equipamento? • cálculos de correção para corrigir a carga do equipamento podem ser feitas? • a impedância de entrada dos equipamentos são constantes em todas as faixas? • existem restrições quanto à impedância da fonte? b) Características de saída • qual o tipo de mostrador mais adequado? gráfico, digital, analógico • a saída será utilizada para operar em conjunto com outros equipamentos? é adequada? • Automação das medições? c) Estabilidade • qual o máximo tempo aceitável entre calibrações? • o equipamento será operado sem acompanhamento por longos períodos? • existe um sistema de calibração interna (built-in)? d) Condições ambientais • qual a faixa de temperatura, umidade, variações da tensão de alimentação etc, nas quais o equipamento vai operar e como estes fatores influenciam nas medições? • o equipamento estará sujeito a choques mecânicos, vibrações? • existem limitações de tamanho? • se o equipamento é instalado permanentemente, é necessário acesso para manutenções periódicas? e) Isolamento e blindagem • o equipamento estará sujeito a campos eletromagnéticos ou eletrostáticos? • o mensurando está com os terminais flutuando ou é aterrado? • o equipamento deve ser operado com bateria? • qual a rejeição de tensão de modo comum CC e CA? Metrologia Básica 110 f) Operação • é necessário controle remoto? • a operação deve ser automática ou programada? • cansaço de operadores pode causar erros nas medições? • quais as necessidades de potência de alimentação? • serão necessários acessórios para o desempenho adequado? g) Confiabilidade • qual a especificação para a vida operacional do equipamento? • qual a conseqüência de possíveis falhas? • serão necessárias partes de reposição para a manutenção ou utilização? h) Software a) interfaces de comunicação de dados b) treinamento c) assistência técnica d) up grade 43. MANUSEIO, TRANSPORTE, EQUIPAMENTOS 43.1. PRESERVAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE MANUSEIO Durante a medição, as superfícies de contato da peça e do equipamento devem estar perfeitamente limpas; as partes móveis devem estar sempre ajustadas e seus deslizamentos devem ser suaves; o manejo deve ser cuidadoso e não se deve exercer pressão excessiva nos equipamentos, evitando-se também choques, para não produzir desajustes; devem ser mantidos cuidadosamente limpos e em estojos adequados; devem ser guardados em lugar exclusivo para equipamentos e protegidos adequadamente – veja as recomendações do fabricante. Metrologia Básica 111 Sempre que ocorrer danos aos equipamentos, quedas, erros de leitura, estes devem ser segregados (separados em local que seja garantido contra usos indevidos) e, uma verificação deve ser solicitada ou executada. É necessário ter certeza de que a calibração não foi afetada. É necessário saber se as partes continuam funcionando, etc. Todas as falhas requerem que haja uma identificação para que se proceda a correta avaliação e manutenção do equipamento. O mesmo é válido para os danos. Veja instruções mais detalhadas no item 62 – Controle de Não-Conformidades. A seguir são apresentados alguns cuidados especiais que devem ser tomados: a) Quando, por qualquer razão, principalmente empréstimo, o equipamento sair do controle direto do usuário, ao retornar o usuário deve assegurar que o funcionamento e o status de calibração do equipamento sejam verificados e se mostrem satisfatórios, antes do equipamento ser recolocado em serviço. b) Cuidados devem ser tomados ao manusear os equipamentos a fim de se evitar o comprometimento da calibração do mesmo, tais como: choque mecânico, esbarrões e mesmo quedas; c) Equipamentos que possuem solução química - não devem ser agitados ou sofrer deslocamento maior que 45º de sua posição inicial. Ex: pilha padrão, potenciômetros; d) Equipamentos óticos - não devem ser apontados na direção dos raios solares a fim de evitar que se danifique o seu sensor de radiação. Ex: pirômetro a infravermelho; e) Equipamentos analógicos - devem ser tomados cuidados com quedas e choques mecânicos a fim de evitar que se danifiquem o sistema de bobina móvel, pivôs, ponteiros, etc. Ex.: pirômetros óticos, multímetros, amperímetros; f) Equipamentos digitais - cuidado com choque mecânico, esbarrões e queda; g) Massas padrão classe F1 e acima, bem como as massas das balanças de pressão devem ser manuseadas usando luvas de algodão. Deve-se tomar todo o cuidado para evitar choques mecânicos; h) No caso do manuseio de balanças, as mesmas devem ser recalibradas sempre que forem deslocadas. Metrologia Básica 112 i) No caso de termômetros de líquido em vidro, os seguintes cuidados devem ser tomados: - sempre devem ser armazenados na posição vertical ou com uma inclinação mínima de 45º, visando prevenir a separação da coluna de líquido. A coluna de mercúrio pode ser reparada através da dilatação da coluna de mercúrio. - Evitar manusear o termômetro pelo seu bulbo, pois pode ocasionar quebra do termômetro devido ao acúmulo de tensão na solda do bulbo com a haste do termômetro. - Todos os termômetros são projetados para serem utilizados com imersão parcial ou total. Sempre observar a correta aplicação do termômetro considerando a sua escala e o utilizando para a sua finalidade. Os termômetros devem ser utilizados nas mesmas condições em que foram calibrados, caso contrário os erros ultrapassarão os limites estabelecidos em normas específicas para termometria. - Não submeter termômetros a choques térmicos. Recomenda-se que termômetros na faixa de temperatura acima de 100 oC sejam submetidos a um pré-aquecimento. Este pré-aquecimento pode ser feito imergindo o equipamento rapidamente no banho e retirando-o em seguida. Após, colocar o equipamento em definitivo no banho. j) No caso de paquímetros, os seguintes cuidados devem ser tomados: - Posicione corretamente os bicos principais na medição externa aproximando o máximo possível a peça da escala graduada. Isso evitará erros por folga do cursor e o desgaste prematuro das pontas onde a área de contato é menor; - Não utilize o paquímetro em esforços excessivos. Tome providências para que o equipamento não sofra quedas, ou seja, usado no lugar do martelo; - Evite danos nas pontas de medição; - Limpe cuidadosamente após o uso com um pano macio; - Ao guardá-lo por um grande período, aplique uma camada de óleo antiferrugem suavemente em todas as faces do equipamento; - Não o exponha diretamente à luz do sol; - Deixe as faces de medição ligeiramente separadas, de 0,2 a 2 mm. Metrologia Básica 113 k) No caso de traçadores de altura, os seguintes cuidados devem ser tomados: - Guarde o equipamento sempre sem a ponta se for necessário manter o traçador com a ponta montada, deixe-a separada do desempeno de 2 a 20mm. Isso evitará danos e acidentes; - Ao guardá-lo por um longo período, aplique óleo antiferrugem suavemente em todas as faces do equipamento; - Não exponha o equipamento diretamente ao sol. l) No caso de micrômetros, os seguintes cuidados devem ser tomados: - Nunca faça girar violentamente o micrômetro. Essa prática poderá acarretar o desgaste prematuro como acidentes; - Após seu uso, limpe cuidadosamente, retirando sujeiras e marcas deixadas pelos dedos no manuseio; - Aplique uma camada de óleo antiferrugem em todas as faces do equipamento sempre que for guardá-lo por longos períodos; - Deixe as faces de medição ligeiramente separadas de 0,1 a 1 mm; - Não deixe o fuso travado. m) No caso de Relógios Comparadores, os seguintes cuidados devem ser tomados: - Após o uso limpe sujeiras e marcas deixadas pelos dedos no manuseio. Use um pano macio e seco; - Proteja o relógio ao guardá-lo por longos períodos. Usando um pano macio embebido em óleo antiferrugem; - Não exponha o relógio diretamente à luz do sol; - Guarde-o em ambiente de baixa umidade, com boa ventilação e livre de poeira; - Guarde-o sempre em seu estojo (ou saco plástico). Nota: Sempre que possível, antes de deslocar/ manusear um equipamento deve-se travar todo o seu sistema de partes móveis. Metrologia Básica 114 43.2. - INSPEÇÃO Antes de embalar o equipamento, deve-se fazer inspeção visual e de funcionamento no mesmo, para certificar da condição do equipamento antes do transporte; - Caso haja alguma avaria/ distorção, não embalar o equipamento, exceto se o mesmo estiver sendo enviado para reparo ou haja um motivo para tal. 43.3. - TRANSPORTE INTERNO Antes de embalar o equipamento para transporte prestar atenção para às recomendações dos itens 43.1 (Manuseio) e 43.2 (Inspeção); - Os equipamentos devem ser transportados, de preferência embalados em caixas adequadas, que propiciem a sua proteção, principalmente contra choque mecânico, esbarrões e queda; - Os equipamentos devem ser transportados manualmente ou em embalagem adequada, devendo ser respeitadas as características físicas e metrológicas dos mesmos; - No caso da impossibilidade do transporte manual do equipamento, devem ser usadas embalagens adequadas, usar espuma ou outro tipo de material para separá-los a fim de evitar choque mecânico, esbarrões e queda; - Evitar colocar equipamento sem embalagem na poltrona (ou piso) de ônibus ou de qualquer veículo; - Para equipamentos grandes e/ ou embalagens pesadas, o transporte até o veículo deve ser feito por duas ou mais pessoas. - No caso específico de balanças de pressão, deve-se: a) Retirar o óleo, caso exista; b) Retirar todas as massas do pistão da balança de pressão embalá-los individualmente e armazená-las em caixa apropriada para o transporte, de maneira a não sofrerem pancadas mecânicas, nem arranhões; c) Desmontar as partes móveis e embalá-las individualmente (cilindro do êmbolo, pistão de pressão, anilhas (peso morto) etc). Metrologia Básica 115 43.4. TRANSPORTE EXTERNO Os equipamentos que vão ser calibrados, externamente à Organização, devem ser embalados em caixas de madeira com dimensões adequadas aos equipamentos. Para evitar choques mecânicos entre o equipamento e a embalagem deve ser usada espuma ou outro tipo de material para embalálos. Antes de embalar o equipamento para transporte prestar atenção para as recomendações dos itens 431 (Manuseio) e 43.2 (Inspeção). Para equipamento que exija embalagem e transporte diferenciados devem ser dadas informações suficientes ao transportador/ órgão calibrador que possam garantir a integridade dos equipamentos: a) Pilha Padrão - este equipamento possui embalagem própria, e deve ser transportado na mesma, a fim de não comprometer as características físicas e metrológicas da mesma; b) Termômetro de Líquido em Vidro - deve ser transportado na posição vertical ou com uma inclinação mínima de 45º, a fim de evitar que o líquido se desloque pelo tubo capilar; c) No caso específico de balanças de pressão, deve-se: - Retirar o óleo, caso exista; - Retirar todas as massas do pistão da balança de pressão embalá-los individualmente e armazená-las em caixa apropriada para o transporte, de maneira a não sofrerem pancadas mecânicas, nem arranhões; - Desmontar as partes móveis e embalá-las individualmente (cilindro do êmbolo, pistão de pressão, anilhas (peso morto) etc). 43.5. ARMAZENAGEM Os equipamentos devem ser armazenados em local limpo e seco, sem vibração, e em condições ambientais adequadas de acordo com informações fornecidas no manual do fabricante do equipamento. Alguns equipamentos exigem cuidados especiais, tais como: a) Pilha Padrão - este equipamento possui embalagem própria, e deve ser transportado na mesma a fim de não comprometer as características físicas e metrológicas do mesmo; b) Termômetro de Líquido em Vidro - deve ser transportado com uma inclinação mínima de 45º, a fim de evitar que o líquido se desloque pelo tubo capilar; Metrologia Básica 116 c) No caso específico de balanças de pressão, deve-se: - Retirar o óleo, caso exista; - Retirar todas as massas do pistão da balança de pressão embalá-los individualmente e armazená-las em caixa apropriada, de maneira a não sofrerem pancadas mecânicas, nem arranhões; - Desmontar as partes móveis e embalá-las individualmente (cilindro do êmbolo, pistão de pressão, anilhas (peso morto) etc). 44. MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS Manutenção é o ato de manter um equipamento em perfeitas condições de uso, de acordo com normas pré-estabelecidas em função da utilização do mesmo. Podemos classificá-la basicamente em: - Preventiva - Corretiva. Deve ser estabelecido um plano de manutenção preventiva de cada equipamento, considerando as informações obtidas: - Nos Manuais do Fabricante; - No Histórico do Equipamento; - Através das informações dos técnicos de manutenção dos equipamentos; - Da analise das exigências operacionais do equipamento que recomendam diferenciação do período de manutenção. Metrologia Básica 117 45. PROCEDIMENTOS DE CALIBRAÇÃO DE EQUIPAMENTOS Os procedimentos do SGM devem ser documentados na extensão necessária. Novos procedimentos ou alterações em procedimentos documentados devem ser autorizados e controlados. Procedimentos devem estar atualizados, disponíveis e fornecidos quando requeridos. Os procedimentos técnicos podem ser baseados em práticas de medição, padrão publicado ou em instruções escritas de clientes ou de fabricantes de equipamento. Os procedimentos visam principalmente eliminar fontes de erros devidas às diferenças de técnicas de medição, condições ambientais, escolha de equipamentos padrões e de acessórios e mudança do operador. Os procedimentos devem ser elaborados com a participação ativa do pessoal envolvido e responsável pelas calibrações, usando uma linguagem simples, clara e acessível e o seu conteúdo deve ter, no mínimo: - Identificação adequada; - objetivo do procedimento; - normas de referência e recomendações do fabricante; - lista dos equipamentos padrões requeridos (modelo, exatidão); - parâmetros ou grandezas e faixas a serem calibradas; - Descrição com detalhes das conexões e dos pontos de medição; - descrição do princípio de medição ou teoria do método empregado; - estabelecimento das condições ambientais do local onde será feita à calibração: temperatura, pressão, umidade, posição, vibração, blindagem a ruídos elétricos e acústicos; - Descrição de quaisquer medidas de segurança a serem observadas; - instruções passo a passo, da calibração, envolvendo preparação, ajustes, leituras, comparações, correções, cálculos de incerteza e de probabilidade de abrangência. - formulários para a coleta e anotação dos dados, relatórios, tabelas e certificados. Metrologia Básica 118 46. VALIDAÇÃO DOS PROCEDIMENTOS DE CALIBRAÇÃO Validação é a confirmação por exame e fornecimento de evidência objetiva de que os requisitos específicos para um determinado uso pretendido são atendidos. Os procedimentos do SGM devem ser validados de forma apropriada, antes de ser utilizado, para assegurar a implementação adequada, sua consistência de aplicação e a validade dos resultados de medição. Dentre os métodos de validação, convém que seja usado um dos seguintes ou uma combinação destes: - calibração com o uso de padrões de referência ou materiais de referência; - comparações com resultados obtidos por outros métodos; - comparações interlaboratoriais; - avaliação sistemática dos fatores que influenciam o resultado: temperatura, pressão, umidade, posição, vibração, blindagem a ruídos elétricos e acústicos, repetitividade, reprodutibilidade, estabilidade etc; - avaliação da incerteza dos resultados com base no conhecimento científico dos princípios teóricos do método e na experiência prática. Quando forem feitas mudanças em procedimentos já validados convém que a influência de tais mudanças seja documentada e, se apropriado, que seja realizada uma nova validação. A faixa e a exatidão dos valores que podem ser obtidos por meio de procedimentos validados (por exemplo: a incerteza dos resultados, limites de detecção, seletividade do método, linearidade, limite de repetitividade e/ ou reprodutibilidade, robustez contra influências externas e/ ou sensibilidade cruzada contra interferência da matriz da amostra/ objeto de ensaio), conforme avaliadas para o uso pretendido, devem ser pertinentes às necessidades dos clientes. Nota: A validação é sempre um equilíbrio entre custos, riscos e possibilidades técnicas. Existem muitos casos em que a faixa e a incerteza dos valores (por exemplo: exatidão, limite de detecção, seletividade, linearidade, repetitividade, reprodutibilidade, robustez e sensibilidade cruzada) só podem ser fornecidas de forma simplificada devido à falta de informações. Metrologia Básica 119 47. VALIDAÇÃO DE PROGRAMAS DE COMPUTADOR (SOFTWARE) Todo "Programa de Computador" deve ser verificado e validado antes de sua liberação para uso para comprovar que é capaz de atender aos requisitos pretendidos de utilização. Deve ser estabelecido um programa de reavaliação, visando detectar quaisquer desajustes inadvertidos e/ ou falta de atualizações no que se refere a mudanças em especificações, parâmetros de processos etc. As situações abaixo implicam em imediata verificação e validação do "programa de computador": a) Após alteração e implementação de "Programa de Computador" no equipamento, quando de uma alteração de parâmetros; b) Após apagar e reinstalar "Programa de Computador" a partir de programa fonte ou de cópia de segurança. Quando o "Programa de Computador" for desenvolvido internamente e o teste puder de alguma maneira comprometer o funcionamento de equipamentos, a verificação do "Programa de Computador" deve se dar em equipamento de simulação, antes da verificação no equipamento de uso. Nota: A metodologia e a "profundidade" da verificação devem ser definidas em consenso com quem implementou a alteração, o(s) usuário(s) e especialistas que desenvolveram o aplicativo. Quando inevitável, a verificação e validação podem ser feitas "online" no próprio equipamento, desde que sejam tomadas as precauções devidas, visando minimizar as probabilidades de interferência na operação. A verificação e a validação quanto aos resultados da execução do "Programa de Computador" podem assumir diversas formas, como planos de testes, listas de verificação etc, dependendo das condições do "Programa de Computador" ("caixa branca" ou "caixa preta"). Procedimentos devem ser elaborados para contemplar tais situações, onde existir. Metrologia Básica 120 48. CÓPIA DE SEGURANÇA DE PROGRAMAS E DE DADOS Cópia de segurança dos programas devem ser providenciadas, mesmo que o programa seja desenvolvido internamente. Também deve ser feita cópia de segurança de dados obtidos pelo "Programas de Computador", quando necessário. Os meios físicos bem como os procedimentos utilizados na armazenagem devem ser de acordo com orientações técnicas e recursos disponíveis na Organização. 49. INTERVALOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA E SEU AJUSTE Os equipamentos de medição devem ser calibrados dentro de uma periodicidade específica que pode estar relacionada a prazos fixos ou variados. Em alguns casos a freqüência de calibração pode estar relacionada com requisitos legais ou técnicos. A relação entre os prazos e os custos dos serviços de calibração é considerada um fator importante, mas não se deve expor a riscos a confiabilidade do sistema de medição. As condições de uso, propósito e estabilidade dos equipamentos de medição devem ser pontos básicos para se determinar à freqüência de calibração. Estes pontos podem ser desdobrados em diversos fatores tais como tipo de equipamento, recomendação do fabricante, extensão e severidade de uso, condições ambientais e exatidão requerida. 49.1. DEFINIÇÃO DA FREQÜÊNCIA INICIAL DE CALIBRAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS Para a definição da freqüência inicial de calibração dos equipamentos devem ser levados em consideração: a) Recomendação do fabricante do equipamento; b) Extensão e severidade de uso; c) Influência do ambiente; d) Exatidão pretendida na medição (função da necessidade operacional da planta/ malha de controle, outros). Metrologia Básica 121 Além disso, deve-se evitar escolher uma freqüência inicial maior do que aquela sugerida pelo fabricante. Na falta de especificações do fabricante, quanto à freqüência de calibração, deve-se tomar como referência os valores iniciais de equipamentos similares ou histórico do equipamento. A freqüência inicial de cada equipamento deve ser registrada no seu histórico. A figura 16 mostra exemplos de critérios usados para determinar a freqüência inicial de equipamento, levando em conta fatores como frau de importância da característica controlada, a intensidade de uso e as condições do ambiente em que o equipamento é usado (se é um ambiente agressivo, normal ou com temperatura controlada). 49.2. MÉTODO DE AJUSTE DA FREQÜÊNCIA DE CALIBRAÇÃO Os prazos e ajuste de intervalos de calibração devem ser definidos na maioria dos casos por critérios de cada organização. Apesar de existirem alguns métodos padronizados, ainda não existe um consenso de qual é o melhor. O bom senso, a boa prática e a análise histórica dos resultados devem ser utilizados. Existem muitos métodos para controle do intervalo de comprovação metrológica. Estudo feito por Novaski e Franco (2000) comparando diversos métodos diz que há divergência na determinação do ajuste do intervalo de calibração e que os métodos consideram apenas o estado de conformidade dos equipamentos para estabelecer os intervalos, não podendo concluir se um método é melhor em relação a outro. Um dos métodos mais usados é o do Schummacher. Entretanto, os intervalos de calibração não devem ser estendidos, exceto quando os resultados de calibrações anteriores fornecerem indicações claras de que tal ação não afeta a confiança na exatidão do equipamento de medição. Não é obrigatório aumentar o intervalo das calibrações, mas o critério adotado deve ser obedecido se o mesmo indicar que se deve diminuir. Metrologia Básica 122 Figura 16 - Exemplos de critérios usados para determinar a freqüência inicial. 49.3. CRITÉRIO DE SCHUMMACHER Estabeleça a periodicidade inicial para os Equipamentos de medição conforme exemplo da tabela 13; TIPO DE EQUIPAMENTO PERIODICIDADE INICIAL (SEMANAS) - Anel de Rosca 28 - Anel Liso 28 - Tampão de Rosca - Tampão Liso - Relógio apalpador - Micrômetro - Paquímetro 28 28 28 28 14 TIPO DE EQUIPAMENTO - Termômetro - Controlador de Temperatura - Balança - Amperímetro - Fonte Padrão - Multímetro - Osciloscópio PERIODICIDADE INICIAL (SEMANAS) 204 28 14 28 52 28 52 Tabela 13 - Periodicidade Inicial de Calibração Metrológica. Metrologia Básica 123 − Providencie a calibração do equipamento, por exemplo, (paquímetro); − Quando chegar o certificado veja os ciclos anteriores (últimas calibrações e analise os resultados); − Se as últimas 3 calibrações foram, por exemplo, CCC que significa que o equipamento estava operando dentro das tolerâncias; − Faça então a analise da calibração atual. Por exemplo, suponha que o resultado seja F (indica que o equipamento estava funcionando, só que fora da tolerância); − Localize na tabela 14 os resultados obtidos: CCC anteriores e F atual, então seu resultado é D, ou seja, o intervalo deve diminuir; − Agora, se seu equipamento (paquímetro, neste exemplo) esta com um ciclo corrente de calibração de 36 semanas, por exemplo, localize na tabela 14, o ciclo corrente 36, na coluna D que foi o resultado obtido, seu equipamento deverá ser calibrado de 32 em 32 semanas. Nota: Uma vez que o ciclo tenha sido alterado, recomeça um novo ciclo de “n” calibrações, que podem ser duas ou três calibrações, dependendo do status anterior, ou seja, não é permitido acumular ciclos anteriores; Legenda usada na tabela 14. a) A: a existência de uma avaria impedia o funcionamento normal do equipamento b) C: o equipamento estava operando dentro das tolerâncias c) D: o intervalo deve diminuir d) E: o intervalo deve aumentar e) F: indica que o equipamento estava funcionando, só que fora da tolerância f) M: a redução é a máxima possível g) P : o intervalo deve permanecer constante Outros exemplos: a) Um equipamento cuja freqüência de calibração seja semanal, com intervalo padrão de 24 semanas. Após sua última calibração, constatou que sua situação atual é C e seus dois últimos laudos são "FC". Consultando a tabela 14, concluiu-se que o intervalo deve ser mantido (P). Metrologia Básica 124 b) Um equipamento cuja freqüência de calibração seja semanal, com intervalo padrão de 156 semanas. Após sua última calibração, constatou que sua situação atual é C e seus três últimos laudos são "CCC". Consultando a tabela 14, concluiu-se que o intervalo deve ser estendido (E), de 156 para 182 semanas. 49.4. CRITÉRIO DE AJUSTE DA FREQÜÊNCIA DE CALIBRAÇÃO POR PARADA DA PLANTA Esta opção consiste em determinar a freqüência de calibração em função do número de parada de Produção da Planta onde o equipamento está instalado. Inicialmente define-se que o equipamento depende de parada (P). Em seguida é escolhido o intervalo de calibração, ou seja, o equipamento será calibrado a cada "n" paradas, sendo que "n" pode assumir quaisquer valores diferentes de zero, dependendo do intervalo de tempo entre as paradas. CICLOS ANTERIORES A CCC FCC ACC CF CA FC FF FA AC AF AA P D D D M M M M M D M M P P M M P M M P M M CICLO CORRENTE 5 6 8 10 12 14 16 18 20 Metrologia Básica D 4 5 6 8 10 12 14 16 18 CICLO ATUAL F 6 8 10 12 14 16 18 20 24 E P E P P P P P P P P P E - 5 6 8 10 12 14 16 18 C M 5 5 6 8 10 12 14 16 125 24 28 32 36 40 44 52 60 68 76 84 104 130 156 182 20 24 28 32 36 40 44 52 60 68 76 84 104 130 156 182 208 240 208 240 272 28 32 36 40 44 52 60 68 76 84 104 130 156 182 208 240 272 304 20 24 28 32 36 40 44 52 60 68 76 84 104 130 156 182 208 240 18 20 24 28 32 36 40 44 52 60 68 76 84 104 130 156 182 208 Tabela 14 - Reavaliação da Periodicidade de Calibração. Por exemplo: Um equipamento para ser calibrado necessita de que a linha de produção esteja parada. A planta para cerca de 4 horas, uma vez por mês. Entretanto, o fabricante recomenda sua calibração a cada seis meses. Neste caso, deve-se escolher o fator “n” de tal modo que o intervalo se aproxime do recomendado pelo fabricante. Suponha que a parada seja a intervalos de aproximadamente 21 dias. Dividindo o intervalo recomendado pelo fabricante pelo intervalo entre paradas, temos: 180 dias / 21 dias 8,57 ≈ 8 (recomenda-se arredondar para menos) Então o intervalo deverá ser de 8 paradas. Logo o equipamento será calibrado a cada 8 paradas. Como na tabela 14 o menor intervalo de calibração é de 4 paradas, é necessário fazer uma adequação no procedimento para valores de parada < 4. Neste caso, usa-se o mesmo critério de 4 paradas, porém se aumenta ou se diminui 1 parada por vez. Metrologia Básica 126 50. CADASTRO ÚNICO DE EQUIPAMENTOS E SOFTWARES Todos os equipamentos de medição devem ser identificados e cadastrados. Aqui devem ser incluídos: padrões, materiais de referência, sensores, equipamentos auxiliares, equipamentos de testes, analíticos e de controle de processo. Todo "Programa de Computador" (software) associado diretamente ou incorporado a equipamento de inspeção, medição e ensaios usados pela Organização para controle de processo deve ser cadastrado, tais como: - "Programa de Computador" embutido para ajuste de parâmetros; - "Programa de Computador" embutido para inicialização e autoteste; - "Programa de Computador" embutido ou periférico para cálculos de resultados de teste; - "Programa de Computador" periférico para calibração do próprio equipamento; - "Programa de Computador" de interfaciamento da operação do equipamento com o usuário; - "Programa de Computador" para efetuar cálculos (planilhas, bancos de dados etc); - "Programa de Computador" para aquisição automática ou semi-automática de dados de calibração; - "Programa de Computador" para emissão de certificados, gráficos e relatório técnicogerenciais; - "Programa de Computador" para controle de entrada e saída de equipamentos, cadastro e programação de equipamentos; - "Programa de Computador" utilizados em sistemas supervisórios, PLC's, SDCD's e microcomputadores instalados nas áreas operacionais. Se possível, o cadastro deve conter, entre outras, as seguintes informações: - Nome do equipamento; - Informações sobre o equipamento (fabricante, modelo, série, patrimônio, identificação única, usuário, sigla etc); - Nome do responsável pelo equipamento; - Centro de Custo do responsável pelo equipamento; Metrologia Básica 127 - Capacidade Nominal a. Valor Inicial: Menor valor de capacidade de medição da malha b. Valor Final: Maior valor de capacidade de medição da malha - Capacidade Operacional c. Valor Inicial: Menor valor de capacidade do processo d. Valor Final: Maior valor de capacidade do processo - Faixa de Cálc. Incerteza - informa qual a faixa usada para cálculo de incerteza do equipamento; - Precisão de cada faixa; - Freqüência inicial de calibração - Informa com que freqüência o equipamento deve ser recalibrado (diária, semanal, quinzenal, mensal, por parada etc.); - Intervalo (no histórico, por que muda constantemente) - Informa o fator de multiplicação para se determinar o intervalo de recalibração do equipamento. Por exemplo: no caso de parada, se o fator for 3, então o equipamento é recalibrado a cada 3 paradas; ou no caso de freqüência semanal, se o fator for 10, então o equipamento deve ser recalibrado a cada 10 semanas; - Procedimento - Informa o número do procedimento de calibração do equipamento; - Documento de Compra; - Data da Compra; - Valor da Aquisição. - Data de Vencimento da Garantia do Fabricante; - Histórico de ocorrências dos equipamentos. No histórico do equipamento deve constar: - Condição em que se encontrava quando foi recebido (novo, usado ou recondicionado); - Status atual do equipamento: a. Em uso b. Fora de Uso c. Em Reparo Externo d. Em Reparo Interno e. Calibração Externa f. Alienado/ Doado Metrologia Básica 128 - Número do certificados de calibração e a data da calibração; - Status da Calibração, usando um dos códigos abaixo: a. A: a existência de uma avaria impedia o funcionamento normal do equipamento b. C: o equipamento estava operando dentro das tolerâncias. c. F: indica que o equipamento estava funcionando, só que fora da tolerância. - Local da calibração do equipamento; - Intervalo atual da calibração. 51. REALIZAÇÃO DO PROCESSO DE MEDIÇÃO 51.1. INTRODUÇÃO Nenhum equipamento pode ser usado com sua calibração vencida ou com alguma dúvida quanto ao seu perfeito funcionamento. Sempre que tecnicamente possível os equipamentos usados como padrão na calibração de equipamentos devem estar rastreados ao Inmetro ou à Rede Brasileira de Calibração ou à Laboratório no exterior reconhecido pelo INMETRO. 51.2. MEDIÇÃO INÉDITA A função metrológica deve estabelecer os procedimentos para o desenvolvimento da metodologia de medições inéditas, incluindo todas as suas fases como: a) Desenvolvimento da metodologia; b) Avaliação preliminar, visando identificar probabilidade de levar o projeto até ao fim, tendo em vista custos e a previsão de prazos; c) Levantamento de custos para medição interna e externa; d) Decisão sobre a continuidade ou não do projeto; e) Em caso de suspensão do projeto, avisar ao solicitante o não interesse em executar a medição internamente; f) Verificação da necessidade e possibilidade de fazer a medição externamente; g) Em caso de dar continuidade ao projeto, estabelecimento de um cronograma para as atividades; h) Desenvolvimento do procedimento e executá-lo; Metrologia Básica 129 i) Asseguramento da confiabilidade dos resultados quando forem utilizados computadores para a obtenção, processamento, manipulação, registro, relatório, armazenamento e recuperação de dados; j) Manutenção da repetitividade e incerteza da medição dentro dos limites estabelecidos pelo método. k) Execução dos cálculos de incertezas; l) Treinamento do executante; m) Acompanhamento da primeira execução; n) Informações ao solicitante. No desenvolvimento do procedimento, deve-se avaliar a necessidade de se determinar os parâmetros referentes à estabilidade, tendência, linearidade, repetitividade e reprodutibilidade. Os processos de medição podem ser validados por comparação com resultados de outros processos validados, pela comparação de resultados por outros métodos de medição ou por análise contínua de características do processo de medição. 51.3. DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE CICLOS DE MEDIÇÃO Como regra geral à calibração deve constar de, no mínimo, 03 medidas (crescente/ decrescente/ crescente), conforme descrito abaixo: 1ª Medida: Sentido crescente (0 a 100 % da escala); 2ª Medida: Sentido decrescente (100 a 0 % da escala); 3ª Medida: Sentido crescente (0 a 100 % da escala). Nota: Quando não se tem histórico da estabilidade e repetitividade destas medições, é recomendável um número maior de medições. Veja item 16 – Variabilidade do Processo de Medição. Metrologia Básica 130 51.4. REALIZAÇÃO DAS LEITURAS O levantamento dos dados consiste em submeter-se a mesma grandeza de medição (GM) ao sistema de medição padrão (SMP) e ao sistema de medição a calibrar (SMC) que devem ser lidos seqüencialmente. O valor da GM a ser aplicado aos sistemas de medição pode ser: • ajustado pelo SMP e lido no SMC, este é o caso dos equipamentos digitais; • ajustado pelo SMC e lido no SMP, este é o caso dos equipamentos analógicos. 51.5. REGISTRO DAS LEITURAS Todos os registros devem ser legíveis e, quando manuscritos, devem ser à tinta. A aprovação deve ser feita por pessoa autorizada. As alterações devem ser confirmadas por meio de assinatura ou rubrica da pessoa, autorizada, responsável pela alteração. Quando ocorrerem erros nos registros das observações ou nos cálculos, cada erro deve ser riscado à tinta, não devendo ser apagado, tornado ilegível ou removido. O valor correto deve ser registrado ao lado do valor riscado de forma legível e que não permita dúbia interpretação; Procedimentos documentados devem assegurar a identificação, armazenagem, proteção, recuperação, tempo de retenção e disposição dos registros. 51.6. RESULTADOS DA MEDIÇÃO O registro dos dados das calibrações deve conter as seguintes informações: a. Identificação do Laboratório ou Área executante; b. Identificação atribuída ao equipamento no recebimento (nº. de controle); c. Identificação do equipamento; d. Identificação da norma ou procedimento utilizado, incluindo revisão, versão, etc; e. Identificação dos padrões e equipamentos utilizados na calibração; f. Dados originais obtidos (leituras); g. Condições ambientais relevantes; h. detalhes de qualquer manutenção, tais como ajustes, reparos ou modificações realizadas; i. quaisquer limitações de uso; j. evidência da rastreabilidade dos resultados da calibração; Metrologia Básica 131 k. requisitos metrológicos para o uso pretendido; l. Data e assinatura do pessoal que realizou o trabalho; m. Data e assinatura de quem conferiu o trabalho. - Todos os registros impressos por computador ou calculadoras, gráficos e outros devem ser datados, rubricados e anexados aos registros das medições; - A cada escala deve corresponder um registro individual de leituras. Então para isso deve-se gerar uma planilha de leitura para cada escala, ou seja, um equipamento terá tantas planilhas de leitura quantas forem as suas escalas a serem calibradas; - O preenchimento completo e correto da planilha de leitura é muito importante para a futura rastreabilidade do processo e por questões de exigências de auditorias da qualidade. - Os resultados de calibração devem ser registrados de forma que a rastreabilidade de todas as medições possa ser demonstrada e de forma que os resultados das calibrações possam ser reproduzidos sob condições próximas das condições originais. - Resultados da calibração obtidos antes de qualquer ajuste, modificação ou reparo; - Converter os resultados para o Sistema Internacional de Unidades – SI, se necessário; - Todos os registros impressos por computador ou calculadoras, gráficos e outros devem ser datados, rubricados e anexados aos registros das medições; - A cada escala deve corresponder um registro individual de leituras. Então para isso deve-se gerar uma planilha de leitura para cada escala, ou seja, um equipamento terá tantas planilhas de leitura quantas forem as suas escalas a serem calibradas; - O preenchimento completo e correto da planilha de leitura é muito importante para a futura rastreabilidade do processo e por questões de exigências de auditorias da qualidade. - Os resultados de calibração devem ser registrados de forma que a rastreabilidade de todas as medições possa ser demonstrada e de forma que os resultados das calibrações possam ser reproduzidos sob condições próximas das condições originais; - Efetuar os cálculos necessários, de modo a obter o resultado corrigido da medição. Veja ilustração na figura 17 – Esquema para obtenção do Resultado da Medição. Metrologia Básica 132 51.7. INCERTEZAS DA MEDIÇÃO Todos os equipamentos de medição estão sujeitos a erros de qualquer tipo que seja. O resultado da medição não poderia ser expresso simplesmente como um número e uma unidade, desconsiderando a existência de uma indeterminação que aparece em função dos erros do sistema de medição, da variação da grandeza a medir, dos erros do operador, entre outros. Portanto todos os resultados das medições devem ser expressos da seguinte forma: Resultado da medição = (resultado base + indeterminação) e uma unidade. Exemplo: 1002 + 1 oC Nos certificados de calibração deve ser fornecida a probabilidade de abrangência. Todos os procedimentos para cálculo, apresentação e tratamento da incerteza da medição devem estar explicitados nos procedimentos de medição usados. Maiores detalhes sobre incerteza no item 22 – Incerteza de Medição. Figura 17 - Esquema para obtenção do Resultado da Medição. Logo: RM = Rc ± U95 Metrologia Básica 133 51.8. RASTREABILIDADE A gestão da função metrológica deve assegurar que todos os resultados de medição sejam rastreáveis as unidades padrões do Sistema Internacional (SI). Rastreabilidade de medições às unidades do SI deve ser alcançada por referência a um padrão primário apropriado ou por referência a uma constante natural, cujo valor em termos de unidades SI pertinentes é conhecido e recomendado pela Conferência Geral de Pesos e Medidas e pelo Comitê Internacional de Pesos e Medidas. Somente devem usados padrões de consenso quando não existirem unidades do SI ou constantes naturais reconhecidas. Rastreabilidade é usualmente alcançada através de laboratórios de calibração confiáveis tendo sua própria rastreabilidade aos padrões nacionais de medição. Por exemplo, um laboratório que atenda aos requisitos da ABNT NBR ISO/ IEC 17025 poderia ser considerado confiável.. Institutos Nacionais de Metrologia são responsáveis por padrões nacionais de medição e sua rastreabilidade, incluindo aqueles, casos onde o padrão nacional de medição é mantido por Instituições outras que não sejam os Institutos Nacionais de Metrologia. Resultados de medição podem ser rastreáveis através de um Instituto Nacional de Metrologia externo ao país onde a medição é feita. Materiais de referência certificados podem ser considerados como padrões de referência. Registros de rastreabilidade de resultados de medições devem ser mantidos por tanto tempo quanto requerido pelo SGM, pelo cliente ou por requisitos estatutários e regulamentares. 51.9. VALIDAÇÃO DA CALIBRAÇÃO (ADEQUAÇÃO AO USO) Uma vez que o certificado de Calibração tenha sido aprovado, após a análise crítica de seu conteúdo, efetuada conforme descrito no item 57 – Análise crítica de certificados de calibração, deve-se fazer a validação da calibração, propriamente dita. Esta avaliação deve ser feita segundo os critérios estabelecidos. Metrologia Básica 134 Recomendam-se os seguintes passos: a) Comparar os dados do certificado atual com o anterior, visando identificar algum drift ou instabilidade nos resultados. Uma variação acima da especificação do fabricante indica algum problema, que deve ser avaliado. b) Os resultados devem ser avaliados quanto à sua exatidão, incerteza de medição e adequação ao uso. A incerteza da calibração deve estar consistente com a incerteza requerida onde este equipamento for usado. Ver item 30 – Verificação da Adequação ao uso c) Se o equipamento foi calibrado externamente, submetê-lo à verificação. Deve-se ter alguma forma de verificar se o equipamento está em perfeito funcionamento e se os dados dos certificado estão coerentes, de preferência com uma intercomparação com outros padrões, de modo a evitar que se use equipamento não-conforme; d) Se o equipamento atende aos requisitos acima, seu laudo é classificado como CONFORME. Seguir os passos do item 51.9.1 – Equipamento adequado ao uso. Caso contrário, é classificado como NÃO-CONFORME. Seguir os passos do item 51.9.3 - Equipamento não adequado ao uso. e) Nenhum equipamento “não-conforme” pode ser usado como padrão na calibração de outros equipamentos; f) Quando alguma faixa não for calibrada ou alguma faixa tiver sido calibrada, mas está fora da especificação do fabricante, a etiqueta afixada no equipamento deve conter a seguinte advertência: “USO LIMITADO – VER CERTIFICADO”. Seguir os passos do item 51.9.2 Equipamento parcialmente adequado ao uso. g) Quando se digita os dados do certificado em alguma planilha ou banco de dados, todo cuidado deve ser tomado com relação às datas de certificados estrangeiros, pois quase sempre há inversão na ordem dos dados referentes ao dia e ao mês, ou mesmo inversão quanto aos nomes das colunas onde estão registrados os valores do padrão e do equipamento em calibração; h) conferir os dados do certificado digitado; i) Arquivar o certificado; Metrologia Básica 135 51.9.1. EQUIPAMENTO ADEQUADO AO USO Se, aplicados os critérios de avaliação da adequação ao uso, o equipamento estiver conforme, então o mesmo deverá ser: a) devidamente etiquetado, com a etiqueta do status da calibração; b) colocado o lacre para a prevenir a intervenção por pessoa não autorizada ou deixar evidências claras e aparentes caso ocorra à violação; c) atualização do dossiê (histórico) do equipamento; d) Disponibilizar o equipamento para uso. O equipamento deve ser armazenado de modo a manter seu estado de adequação ao uso; 51.9.2. EQUIPAMENTO PARCIALMENTE ADEQUADO AO USO Se, aplicados os critérios de avaliação da adequação ao uso, o equipamento estiver parcialmente conforme, então o mesmo deverá ser: a) Devidamente etiquetado, com a etiqueta do status da calibração, informando inclusive a sua limitação de uso; b) Avaliar a magnitude do erro contra os resultados anteriores, e se necessário retroagir e avaliar os resultados de calibrações feitas com este equipamento no período compreendido entre a última calibração e a atual; c) O Cliente deve ser avisado para tomar cuidado com estes casos; d) Registrar no dossiê as limitações de uso do equipamento; e) Avaliação de custo x benefício sobre a manutenção do equipamento: se corretiva ou ajuste para fazê-lo atender aos requisitos iniciais; f) Decisão sobre o que será feito com o equipamento: manutenção, ajuste, reclassificação ou descarte; g) Verificar os critérios de ajuste da freqüência de calibração em função dos resultados e alterar o intervalo se necessário, conforme procedimento; h) Atualização do dossiê (histórico) do equipamento; i) Colocado o lacre para a prevenir a intervenção por pessoa não autorizada ou deixar evidências claras e aparentes caso ocorra à violação; Metrologia Básica 136 j) Divulgar as ações implementadas junto aos interessados. k) Disponibilizar o equipamento para uso. O equipamento deve ser armazenado de modo a manter seu estado de adequação ao uso; Se for impraticável ajustar, reparar ou revisar com o propósito de ser reparado o equipamento considerado não adequado para seu uso pretendido, uma opção é rebaixamento de função ou uma mudança em seu uso pretendido. Convém que reclassificação seja somente usada com muito cuidado, pois pode causar confusão entre os usos permitidos de partes de equipamentos aparentemente idênticas. Isto inclui comprovações metrológicas limitadas de somente algumas faixas ou funções de equipamentos multifaixas. Quando não for possível utilizar as relações acima e não for possível considerar o equipamento como não-conforme, esta situação deve ser aprovada pelo cliente e algumas medidas devem ser tomadas para minimizar a possibilidade de ocorrência de medições que venham a comprometer a qualidade do produto. Exemplos de contra-medidas para este caso são: a) Uso de vários equipamentos, sendo considerada, como resultado, a média de suas leituras; b) Controle das condições ambientais; c) Uso do operador mais especializado e, se justificável, até único; d) Menor intervalo de calibração; e) Uso de procedimento de medição mais específico e detalhado. 51.9.3. EQUIPAMENTO NÃO ADEQUADO AO USO Se, aplicados os critérios de avaliação da adequação ao uso, o equipamento estiver não-conforme, então as seguintes ações devem ser implementadas: a) Identificar e segregar o equipamento como não-conforme, de acordo com procedimento, informando inclusive a sua não-conformidade; b) Avaliar a magnitude do erro contra os resultados anteriores, e se necessário retroagir e avaliar os resultados de calibrações feitas com este equipamento no período compreendido entre a última calibração e a atual; c) Registrar as não-conformidades conforme procedimento; Metrologia Básica 137 d) Avaliação de custo x benefício sobre a manutenção do equipamento para fazê-lo atender aos requisitos iniciais; e) Decisão sobre o que será feito com o equipamento: manutenção, reclassificação ou descarte, uma vez que nenhum equipamento “não-conforme” pode ser usado; f) Atualização do dossiê (histórico) do equipamento, constando inclusive à decisão tomada; g) Verificar os critérios de ajuste da freqüência de calibração em função dos resultados e alterar o intervalo se necessário, conforme procedimento; h) Fazer análise sistêmica para determinar as ações preventivas visando evitar que se repita o ocorrido, quando possível; i) Divulgar as ações implementadas junto aos interessados. 52. ETIQUETAS 52.1. ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃO ÚNICA Devem possuir identificação única todos os equipamentos de medição cadastrados. Aqui devem ser incluídos: padrões, materiais de referência, sensores, equipamentos auxiliares, equipamentos de testes, analíticos e de controle de processo. Aqui também são incluídos os "Programas de Computador" (softwares) associados diretamente ou incorporado a equipamento de inspeção, medição e ensaios usados pela Organização para controle de processo (que tenha sido cadastrado). A figura 18 mostra um dos métodos mais usados para identificação única: Figura 18 - Método de preenchimento da Etiqueta de Identificação Única. Metrologia Básica 138 Nota: Onde não for possível a utilização da etiqueta de identificação única, usar marcação através de gravação em baixo relevo, utilizando máquina de gravar. Outros meios poderão ser utilizados, desde que a gravação não se apague facilmente e esteja sistematizados em procedimento. A identificação única é de uso obrigatório em todos os equipamentos cadastrados. A tabela 15 – Exemplifica alguns Códigos de Famílias para Identificação Única de Equipamentos. CÓDIGO AMP BAL BAR BOM BPR CAR CNT COC DEC DIV HIG INC KI KIC LAH LAHA TVD TXC UAD VOL WAT FAMÍLIA Amperímetro Alicate Balança Barômetro Bomba Manual Pressão Balança de Pressão Detector de Monóxido de Carbono Controlador Compensador de Carga Década de Resistência Miscelâneas Higrógafo Intercomparação Indicador de Tempo (Horímetro) Controlador Indicador de Tempo Chave de Nível - Alarme Alto Alarme de Nível Alto Termômetro Vidro Transformador Corrente Unidade Aquisição de Dados Voltímetro Watímetro Tabela 15 - Exemplo de Código de Famílias para Identificação Única de Equipamentos. 52.2. ETIQUETA DE STATUS DE CALIBRAÇÃO A etiqueta de controle metrológico deve ser afixada diretamente no corpo do equipamento. Quando isto não for possível, deve-se gravar no próprio corpo do equipamento a identificação única e colar a etiqueta no estojo do mesmo ou no local onde o equipamento ficar armazenado. Metrologia Básica 139 52.3. EXEMPLOS DE ETIQUETAS O anexo E apresenta alguns exemplos de etiquetas usadas em equipamentos de medição. 53. USO DE LACRES NOS EQUIPAMENTOS DE INSPEÇÃO, MEDIÇÃO E ENSAIOS O acesso aos Pontos de Ajustes dos Sistemas de Inspeção, Medição e Ensaios, seja de Equipamento de Medição ou de um Programa de Computador, seja em laboratório ou no campo, quando existirem e puderem afetar a performance de uma medição, influindo no seu resultado final, deverão ser protegidos, de forma a prevenir a intervenção por pessoa não autorizada ou deixar evidências claras e aparentes caso ocorra à violação. Quando o(s) Ponto(s) de Ajuste(s) estiver(em) localizado(s) no interior do equipamento de Medição, a proteção deve ser assegurada através lacre em posições estratégicas, tais como parafusos de fixação ou junção de partes móveis da caixa do equipamento de medição, em local visível do lado externo, de tal forma que se assegure que só será possível o acesso ao(s) ponto(s) de ajuste(s) com o rompimento do lacre, deixando evidenciada a violação. Equipamentos de Medição, PLC's, sdcd's etc, que apresentam Programas de Computador ou Circuitos Integrados Programáveis através de teclado local ou remoto, fixos ou removíveis, cujo programa possa interferir no resultado final da medição, devem ser protegidos através da adoção de senhas controladas, ou chaves, permitindo o acesso a alterações do programa somente a pessoal autorizado. Neste caso, fica dispensada a utilização de lacre. Quando não for possível a proteção das alterações do programa através de senha deverá constar em procedimento os meios utilizados e a quais equipamentos se aplicam. Quando o Equipamento de Medição fizer parte de uma família específica e que houver alguma Norma, Portaria ou Procedimento Oficial que estabeleça um critério particular de proteção do(s) Pontos(s) de Ajuste(s) a ser adotado, esta recomendação deve ser registrada no Procedimento de Calibração específico desta família ou Equipamento de Medição e prevalecer sobre os demais critérios deste procedimento (ex.: Lacre de Chumbo ou Material Plástico para Balanças Comerciais). Metrologia Básica 140 Devem ser dispensados de proteção aqueles Pontos de Ajustes de Equipamentos de Medição que requerem intervenções do operador a intervalos regulares muito curtos (ex: Analisadores de Laboratório de Análise Química com calibrações a cada turno) bem como aqueles que devem ser manipulados pelo usuário, e que não necessitam de uma referência padrão externa para o ajuste (ex: Zero de Multímetros Analógicos, Tara de Balanças etc). Os ajustes, no entanto, que comprometam a linearidade do equipamento ou sistema, ou o desempenho do controle deverão ser protegidos (ex: ações de controle, amortecimentos de equipamentos ou malhas de controle, ajustes de linearidade etc). Os tipos de lacres e proteções contra violação devem ser previamente testados visando avaliar a sua eficiência. Toda vez que o lacre estiver danificado, por qualquer que seja a razão, deve-se abrir uma nãoconformidade e uma nova calibração deve ser realizada, antes da reposição do lacre. 54. CRONOGRAMAS DE CALIBRAÇÃO PERIÓDICA Devem ser elaborados cronogramas de calibração, tanto para as calibrações internas quanto externa, de modo a facilitar o controle das calibrações dos equipamentos. O Anexo F mostra um exemplo de cronograma de calibração. No site do INMETRO – www.inmetro.gov.br - pode ser encontrada a relação atualizada dos laboratórios e respectivos serviços de calibração e ensaio acreditados. 55. REGISTROS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA Procedimentos documentados devem assegurar a identificação, armazenagem, proteção, recuperação, tempo de retenção e disposição dos registros. Registros do processo de comprovação metrológica devem ser datados e aprovados por uma pessoa autorizada para atestar a correção dos resultados, como apropriado. Esses registros devem ser mantidos e estarem disponíveis. Metrologia Básica 141 A documentação contendo os dados dos equipamentos, instruções de operação, relatórios de verificação e os resultados de ensaio e/ ou calibração devem ser mantidos arquivados por um período especificado, que pode depender de muitos fatores, incluindo requisitos contratuais, legais ou conforme definido no sistema da qualidade. Registros relacionados com padrões de medição podem precisar ser mantidos indefinidamente. Estas e outras questões relacionadas com o SGM também devem ser analisadas e tratadas adequadamente pela função metrológica. Registros do processo de comprovação metrológica devem demonstrar se cada item do equipamento de medição satisfaz os requisitos metrológicos especificados. Os registros devem incluir, quando necessário: 1) descrição e identificação única do fabricante do equipamento, tipo, número de série etc; 2) data na qual a comprovação metrológica foi completada; 3) resultado da comprovação metrológica; 4) intervalo fixado para comprovação metrológica; 5) identificação do procedimento de comprovação metrológica; 6) erro(s) máximo(s) permissível(eis) definido(s); 7) condições ambientais pertinentes e declaração sobre quaisquer correções necessárias; 8) incertezas envolvidas na calibração do equipamento; 9) detalhes de qualquer manutenção, tais como ajustes, reparos ou modificações realizadas; 10) quaisquer limitações de uso; 11) identificação da(s) pessoa(s) que realiza(m) a comprovação metrológica; 12) identificação da(s) pessoa(s) responsável(eis) pela correção da informação registrada; 13) identificação única (como número de série) de qualquer relatório ou certificado de calibração e outros documentos pertinentes; 14) evidência da rastreabilidade dos resultados da calibração; 15) requisitos metrológicos para o uso pretendido; 16) resultados da calibração obtidos após, e onde requerido, antes de qualquer ajuste, modificação ou reparo. Metrologia Básica 142 Resultados de calibração devem ser registrados de forma que a rastreabilidade de todas as medições possa ser demonstrada e de forma que os resultados das calibrações possam ser reproduzidos sob condições próximas das condições originais. Havendo acordo com o cliente, o resultado da verificação é incluído no relatório ou certificado de calibração onde é declarado se o equipamento está em conformidade (ou falha em estar em conformidade) com os requisitos especificados. Os registros podem ser manuscritos, datilografados ou microfilmados, ou em um meio eletrônico ou em meio magnético, ou outro meio de informação. O erro máximo permissível pode ser determinado pela função metrológica, ou por referência às especificações publicadas do fabricante do equipamento de medição. A função metrológica deve assegurar que somente a pessoas autorizadas seja permitido gerar, emendar, emitir ou apagar registros. Devem ser mantidos registros contendo informações requeridas para a operação do SGM. Procedimentos documentados devem assegurar a identificação, armazenagem, proteção, recuperação, tempo de retenção e disposição dos registros. Exemplos de registros são: a) Equipamentos (cadastro, histórico, resultado de medição, certificados, relatórios etc.); b) Pessoal (dossiê, currículos, avaliações, promoções, capacitação técnica); c) Condições ambientais (temperatura, umidade, energia etc.); d) Compras - especificações técnicas; e) Fornecedores (avaliações); f) Clientes (pedidos, contratos, reclamações, agradecimentos); g) Auditorias (relatórios, não-conformidades, ações corretivas e análise crítica). h) qualquer outro dado histórico que suporte os processos de medição. Metrologia Básica 143 56. CORREÇÕES NOS REGISTROS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA a) Riscar com caneta os dados a serem corrigidos; b) Anotar com caneta os dados corretos, ao lado daquele que foi riscado; c) Assinar ao lado da correção efetuada; d) Caso já tenha sido emitido Certificado de Calibração, deve-se corrigi-los conforme procedimento. Ver item 57.4 – Correções em certificados já emitidos. 57. ANÁLISE CRÍTICA DE CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO 57.1. CONDIÇÕES GERAIS A análise do certificado de calibração também é muito importante para determinar se o equipamento está adequado ao uso. O certificado não deve conter nenhuma recomendação quanto ao prazo de validade, pois este prazo depende de inúmeros fatores, entre eles, a condição de uso (agressividade, vibração, poeira, intensidade de uso etc) que são do conhecimento exclusivo do usuário. Os certificados podem apresentar a média das medições ou opcionalmente as leituras como obtidas durante a calibração (crescente e decrescente). Nenhum equipamento enviado para reparo, calibração interna ou externa deve ser recolocado em uso sem que o mesmo e seu certificado de calibração sejam avaliados. 57.2. AVALIAÇÃO DE CERTIFICADOS EMITIDOS POR TERCEIROS Os certificados emitidos por terceiros devem conter pelo menos os itens relacionados abaixo: a) Nome do emitente (se acreditado, em todas as folhas); b) Título "Certificado de Calibração"; c) Número do certificado (se acreditado, em todas as folhas); d) Se o laboratório for acreditado deve conter: • texto "Rede Brasileira de Calibração - Laboratório Acreditado pelo INMETRO” e o número da acreditação; Metrologia Básica 144 • Logotipo INMETRO/ RBC; • seguinte texto: “Este certificado atende aos requisitos de acreditação do INMETRO, o qual avaliou a competência do laboratório e comprovou sua rastreabilidade a padrões nacionais de medida”; e) Nome e endereço do Laboratório (se acreditado, o nome e endereço devem estar conforme estabelecido em seu certificado de acreditação, e nome e/ ou logotipo da entidade à qual o Laboratório pertence); f) Número da página (se acreditado, número da página e número total de páginas, em todas as páginas); g) Nome da Organização(Cliente); h) Nome e assinatura (se acreditado, o(s) cargo(s) do(s) signatário(s) autorizado(s)); i) Data da emissão do certificado; j) Dados de Identificação do equipamento calibrado (por exemplo: nome, fabricante, tipo, modelo, número de série e, se fornecido pela Organização, o número de identificação única); k) Características do equipamento (por exemplo, classe de exatidão, resolução, valor de uma divisão, faixa de indicação, características físico/ químicas etc.); l) Referência à especificação de uma norma utilizada ou breve descrição do método, mencionando os padrões utilizados na medição; m) Observações referentes a quaisquer desvios, adições ou exclusões da especificação normalizada ou método utilizado; n) As condições ambientais nas quais a calibração foi realizada; o) Resultados obtidos (média das medidas) na forma numérica ou representação gráfica, em unidades do SI ou por ele aceita; p) Incerteza da medição expressa na mesma unidade do resultado da medição ou em valores relativos (por exemplo, % ou ppm); q) Incerteza da medição e probabilidade de abrangência; r) Evidência de que as calibrações são rastreáveis. Metrologia Básica 145 Nota: Se o equipamento foi ajustado ou reparado devem ser relatados os resultados das calibrações realizadas antes e depois do ajuste ou reparo, a menos que tenha sido explicitamente dispensado pelo Cliente. 57.3. AVALIAÇÃO DE CERTIFICADOS EMITIDOS INTERNAMENTE Os certificados emitidos internamente devem conter pelo menos os itens abaixo relacionados: a) Identificação do Emitente; b) Número do certificado; c) Nome da área emitente; d) Título do certificado; e) Número da página; f) Dados de identificação do equipamento calibrado; g) Resultados obtidos, na forma numérica; h) Desvio padrão; i) Incerteza da medição; j) Informações sobre os padrões utilizados na medição: nome, identificação, certificado e sua validade; k) Nome, assinatura e cargo do(s) signatário(s) autorizado(s); l) Data da emissão do certificado. Registrar a validação dos certificados e, caso haja, as não-conformidades. 57.4. CORREÇÕES EM CERTIFICADOS JÁ EMITIDOS Sempre que forem necessárias correções ou acréscimos a um certificado já emitido, estas devem ser feitas conforme abaixo: 1 Será emitido novo certificado, com o mesmo número do cancelado, com a palavra Rev. e o número da revisão, porém com data de emissão diferente; 2 No novo certificado deve conter a seguinte declaração: “Este certificado cancela e substitui o certificado anterior, de no _____ (citar o número), emitido em ____/____/____ (citar a data de emissão do certificado substituído), bem como o motivo da correção”; Metrologia Básica 146 3 Não deve ser solicitado ao cliente/ usuário para devolver o certificado original. Cabe a ele decidir o que fazer; 4 Uma vez aprovado, não é permitido agregar informações (ou anotações de qualquer espécie) ao certificado, seja a caneta ou em máquina de escrever; 5 Os certificados não devem conter rasuras e devem ser emitidos com clareza, de forma a não deixar margem a dúvidas quanto a sua compreensão. Toda vez que for identificada à existência de erros ou problemas que possam gerar dúvidas quanto à validade dos resultados fornecidos num certificado de calibração, o cliente deve ser imediatamente avisado por escrito e deve ser aberta uma não-conformidade. 58. EXEMPLOS DE CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO O Anexo G apresenta alguns exemplos de certificados de calibração. 59. VERIFICAÇÃO INTERMEDIÁRIA DO STATUS DA CALIBRAÇÃO Definir plano de verificação intermediária do status da calibração (meios, cronogramas e critérios de aceitação). Estabelecer os registros desta verificação. Utilizar estudos estatísticos adequados para conhecimento/ análise da variabilidade inerente às medições. 60. FORNECEDORES EXTERNOS A gestão da função metrológica deve definir e documentar os requisitos para produtos e serviços a serem fornecidos por fornecedores externos para o SGM. Fornecedores externos devem ser avaliados e selecionados com base na sua habilidade em atender aos requisitos documentados. Critérios de seleção, monitoramento e avaliação devem ser definidos e documentados, e os resultados da avaliação devem ser registrados. Devem ser mantidos registros dos produtos e serviços fornecidos pelos fornecedores externos. Metrologia Básica 147 Um fornecedor externo usado para testes ou calibração deve ser capaz de demonstrar competência técnica com uma norma de laboratório tal como a ABNT NBR ISO/ IEC 17025. Produtos e serviços fornecidos por fornecedores externos podem requerer verificações dos requisitos especificados. Não é contudo obrigatório seja um laboratório acreditado, a menos que o usuário do equipamento a ser calibrado seja um laboratório acreditado. 60.1. ESPECIFICAÇÃO DE COMPRA Através das Normas e Catálogos dos fabricantes devem ser elaboradas as especificações adequadas quanto às características físicas e/ ou químicas dos itens, as condições de acondicionamento e transporte dos mesmos, bem como os respectivos métodos de amostragem e testes aplicáveis à inspeção de recebimento, quando necessário. Em se tratando de equipamentos de medição e sensores, deve ser mencionado na especificação que estes devem vir acompanhados de certificado de calibração. a) Os certificados de calibração devem atender aos requisitos da norma ABNT NBR ISO 10012:2004 – Sistemas de gestão de medição – Requisitos para os processos de medição e equipamento de medição; b) No caso de equipamentos utilizados como padrões (grandezas acreditadas ou em processo de acreditação), os certificados devem ser emitidos por laboratórios que possam demonstrar competência, capacidade de medição e rastreabilidade para a calibração específica que for executada, ou seja: os certificados devem ser emitidos por Laboratórios pertencentes à Rede Brasileira de Calibração – RBC ou pela Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios – RBL. Os fabricantes de itens considerados como RQTF (passível de afetar a qualidade do produto da Organização) devem ser qualificados pelo Sistema de Qualificação de Fornecedores da Organização. Metrologia Básica 148 60.2. QUALIFICAÇÃO DE FORNECEDORES Os fornecedores devem ser qualificados pelo Sistema de Qualificação de Fornecedores segundo critérios e procedimentos estabelecidos. Alguns aspectos a serem avaliados: a) Preço x qualidade intrínseca dos equipamentos e serviços prestados; b) Sistema da qualidade implantado; c) Produtos de qualidade comprovada; d) Tempos de entrega / cumprimento dos prazos; e) Distância dos prestadores de assistência técnica; f) Tempos associados à reposição de peças 60.3. ACORDO SOBRE MÉTODO PARA VERIFICAÇÃO Um acordo claro deve ser feito com os fornecedores sobre os métodos pelos quais será verificada a conformidade das características do item com as especificações de compra. Esse acordo deve incluir o intercâmbio de informações entre a Organização e seus fornecedores com o objetivo de promover a melhoria da qualidade. Nota: Quando necessário, pequenos lotes do item devem ser fornecidos previamente para avaliação do usuário. 60.4. CLÁUSULAS CONTRATUAIS PARA DIRIMIR QUESTÕES DA QUALIDADE Nos contratos com os fornecedores devem ser estabelecidos critérios e procedimentos através dos quais poderão ser dirimidas questões referentes a discussões sobre qualidade. 60.5. CONTROLE DE RECEBIMENTO a) Levando em conta as especificações de compra e outras condições previstas pelas respectivas Normas, devem ser estabelecidas, em níveis adequados de detalhes, as condições para verificação da conformidade do item recebido; b) Devem ser estabelecidos quais equipamentos devem vir acompanhados de certificado de calibração. Metrologia Básica 149 60.6. REGISTROS DA QUALIDADE NO RECEBIMENTO Devem ser mantidos registros adequados da qualidade do item recebido, através de documentos oriundos dos fornecedores ou relatórios de inspeção emitidos quando do recebimento, de forma a assegurar a disponibilidade de dados para, estatisticamente, serem avaliados o desempenho do fornecedor e as tendências da qualidade. Esses registros devem alimentar o banco de dados do cadastro de fornecedores, segundo critérios e procedimentos específicos da área responsável por de Suprimentos. Todo e qualquer item tido como não-conforme no controle de recebimento deve ser separado dos itens aprovados, e também ser adequadamente identificado, como forma de prevenção quanto ao uso indevido, até que seja decidido quanto a sua disposição; O responsável pela inspeção deve promover a adequada análise de cada item não-conforme e determinar se ele pode ou não ser utilizado nas condições em que foi recebido, se pode e deve ser utilizado mediante tratamento especial, ou se deve ser colocado à disposição da área de Suprimentos para as devidas ações junto ao respectivo fornecedor. Além do relatório de não-conformidade que deve ser emitido, o item deve ser etiquetado devidamente de modo a impedir que se faça uso indevido de equipamento não-conforme. 61. AUDITORIA E MONITORAMENTO A função metrológica deve planejar e implementar o monitoramento, análise e melhorias necessários para: - assegurar conformidade do SGM com os procedimentos estabelecidos; - melhorar continuamente o SGM. A função metrológica deve usar auditoria, monitoramento e outras técnicas, como apropriado, para determinar a adequação e a eficácia do SGM. Devem ser mantidos registros do planejamento, da realização, das observações feitas e das nãoconformidades identificadas nas auditorias internas. Metrologia Básica 150 61.1. SATISFAÇÃO DO CLIENTE A função metrológica deve monitorar informações relativas à satisfação do cliente para verificar se as necessidades metrológicas do cliente foram satisfeitas. Os métodos para obter e usar esta informação devem ser especificados. As reclamações/ sugestões normalmente podem ser feitas por e-mail, carta, fax ou verbalmente. As reclamações/ sugestões feitas verbalmente devem ser registradas em formulário próprio. Todas as reclamações/ sugestões devem ser encaminhadas à função metrológica para sua análise. As reclamações concernentes a algum requisito acordado com o Cliente ou do SGM, quando procedentes, devem ser transformadas em não-conformidades e registradas. As sugestões aceitas devem ser identificadas como melhorias e/ ou potenciais fontes de nãoconformidades, sendo registradas em formulário próprio para Registro de Melhorias e Potenciais Fontes de Não-Conformidades e Ações Preventivas. Os Clientes devem ser informados das ações implementadas. 61.2. AUDITORIA DO SISTEMA DE GESTÃO DE MEDIÇÃO A função metrológica deve planejar e conduzir auditorias do SGM para assegurar sua implementação eficaz contínua e atendimento aos requisitos especificados. Resultados das auditorias devem ser relatados para as partes envolvidas na gestão da organização. Os resultados de todas as auditorias do SGM e todas as mudanças do sistema devem ser registrados. A organização deve assegurar que ações são tomadas sem atrasos indevidos para eliminar nãoconformidades detectadas e suas causas. As auditorias do SGM podem ser conduzidas como uma parte das auditorias do sistema de gestão da organização. A norma ABNT NBR ISSO 19011 fornece orientações sobre sistemas de auditoria. Auditoria do SGM podem ser conduzidas pela função metrológica da organização, ou por pessoal contratado ou de terceira parte. Recomenda-se que auditores não auditem suas próprias áreas de responsabilidade. Metrologia Básica 151 61.3. MONITORAMENTO DO SISTEMA DE GESTÃO DE MEDIÇÃO (SGM) Nos processos contidos no SGM devem ser monitorados a comprovação metrológica e os processos de medição. O monitoramento deve ser realizado de acordo com procedimentos documentados e a intervalos estabelecidos. Ele deve incluir a determinação de métodos aplicáveis, incluindo técnicas estatísticas, e a extensão do seu uso. O monitoramento do SGM deve prevenir desvios dos requisitos, assegurando a pronta detecção de deficiências e tomando, em tempo oportuno, ações para sua correção. Este monitoramento deve ser na proporção correta ao risco de falha para atender aos requisitos especificados. Os resultados do monitoramento dos processos de medição e comprovação e quaisquer ações corretivas resultantes devem ser documentados para demonstrar que a medição e os processos de comprovação vêm atendendo continuamente aos requisitos documentados. 62. CONTROLE DE NÃO-CONFORMIDADES A função metrológica deve assegurar a detecção de quaisquer não-conformidades e adotar ação imediata. Devem ser estabelecidos critérios para a identificação e registro de não-conformidades, bem como registro das ações corretivas e da verificação da eficácia das ações corretivas implementadas. 62.1. SISTEMAS DE GESTÃO DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORMES O sistema formal para identificação das não-conformidades é: a) Acompanhamento sistêmico das atividades pelo responsável; b) Inspeção realizada sobre os certificados/ registros de calibrações emitidos; c) Reclamações de clientes (internos/ externos); d) Verificações internas (do sistema da qualidade, do status das calibrações, dos limites de aceitação dos equipamentos etc); e) Auditorias internas; f) Auditorias externas. Metrologia Básica 152 As não-conformidades devem ser encaminhadas à função metrológica para: a) Providenciar para que seja feito o registro em formulário próprio; b) Avaliar a gravidade e possível extensão da não-conformidade e, se necessário, providenciar para que a área seja imediatamente auditada; c) Caso seja constatada que a não-conformidade encontrada coloca em dúvida a validade dos resultados de calibrações efetuadas, o cliente deve ser notificado por escrito e as calibrações devem ser refeitas; 62.2. PROCESSOS DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORME Qualquer processo de medição conhecido que produza, ou seja, suspeito de produzir, resultados de medição incorretos, deve ser adequadamente identificado e não deve ser usado até que ações apropriadas tenham sido tomadas. Se um processo de medição não-conforme for identificado, o usuário do processo deve determinar as conseqüências potenciais, fazer as correções necessárias e tomar as ações corretivas necessárias. Um processo de medição, modificado devido a uma não-conformidade, deve ser validado antes do seu uso. Falha de um processo de medição devida, por exemplo, à deterioração de um padrão de verificação ou mudanças na competência do operador podem ser reveladas pelos indicadores pós-processo tais como: • análise de gráficos de controle; • análise de gráficos de tendência; • inspeções subseqüentes; • comparações interlaboratoriais; • auditorias internas; • retroalimentação de cliente. Metrologia Básica 153 62.3. EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO NÃO-CONFORME Sempre que ocorrer danos aos equipamentos, quedas, erros de leitura, estes devem ser segregados (separados em local que seja garantido contra usos indevidos) e, uma verificação deve ser solicitada ou executada. É necessário ter certeza de que a calibração não foi afetada. É necessário saber se as partes continuam funcionando, etc. Todas as falhas requerem que haja uma identificação para que se proceda a correta avaliação e manutenção do equipamento. O mesmo é válido para os danos. Equipamento Não-Conforme é aquele que não atende a algum requisito especificado, tais como: • Estrago físico aparente; • Intervalo de confirmação excedido; • Utilização/ manuseio indevido; • Aplicação de sobrecarga além do especificado; • Mau funcionamento; • Funcionamento duvidoso; • Resultados da calibração não validados ou considerados não adequados ao uso; • Resultados das medições colocados em dúvida por reclamações de clientes; • Certificados de calibração inadequados. Caso algum equipamento se enquadre em um dos itens acima, o mesmo deve ser classificado como não-conforme. As seguintes ações devem ser implementadas: a) Identificar equipamento como não-conforme; b) Segregar o equipamento não-conforme, colocando-o em local exclusivo; c) Avaliar a gravidade e possível extensão da não-conformidade e, se necessário: • Retroagir e avaliar os resultados de medição, inspeção e ensaios anteriores; • Providenciar para que a área seja imediatamente auditada; • Refazer as calibrações; • Reinspecionar produtos não expedidos; Metrologia Básica 154 • Determinar ações a serem tomadas (ajuste ou reparo, recalibração, reclassificação, sucateamento, ações corretivas, alteração da freqüência de calibração etc); • Notificar ao cliente se produto com suspeita de não-conformidade foi expedido. • Registrar todas as ações implementadas. Equipamento de medição não-conforme, que não retornou às suas características metrológicas pretendidas, deve ser claramente marcado ou identificado de outra maneira. A comprovação metrológica de tal equipamento para outros usos deve assegurar que a situação de alteração está claramente aparente e inclui identificação de qualquer limitação de uso. Nota: Convém que a reclassificação seja usada com muito cuidado, pois pode causar confusão entre os usos permitidos de partes de equipamentos aparentemente idênticas. Isto inclui comprovações metrológicas limitadas de somente algumas faixas ou funções de equipamentos multifaixas. 62.4. REGISTRO DE NÃO-CONFORMIDADES, MELHORIAS E POTENCIAIS FONTES DE NÃO-CONFORMIDADES Devem ser registradas as não-conformidades, melhorias e potenciais fontes de não-conformidades que possam contribuir para o processo de aprimoramento contínuo da qualidade, produtividade, segurança e meio ambiente. Qualquer anomalia que causar o não atendimento a um requisito normativo especificado deve ser registrada como não-conformidade. 62.5. AJUSTES E REPAROS A execução de ajustes ou reparos constitui uma ação corretiva, portanto é necessário que seja registrada a não-conformidade que deu origem ao ajuste ou reparo, conforme estabelece o item 62.3 – Equipamento de medição não-conforme. Metrologia Básica 155 63. ANÁLISE CRÍTICA DO SISTEMA DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA Definir em procedimento a análise sistêmica para determinar necessidade de ações preventivas, bem como estabelecer histórico (dossiê) de cada equipamento de medição, inspeção e ensaio, onde todas as ocorrências devem ser registradas. Todo o SGM deve ser avaliado pelo menos uma vez por ano pela Alta Administração, com base em exames feitos nos elementos por ele designados. A análise crítica deve levar em consideração, quando houver: a) Relatórios gerenciais; b) Relatórios de auditorias internas realizadas após a última análise de crítica; c) Resultados de avaliações, realizadas pelos clientes ou outros organismo externos; d) Ações Corretivas e Preventivas; e) Resultados de comparações interlaboratoriais e/ ou ensaios de proficiência; f) Resultados de verificações internas; g) Cumprimento do Plano de Calibração Externa de Padrões; h) Treinamento e atualização de pessoal; i) Necessidade de mudanças no manual de qualidade; j) Sugestões e reclamações de clientes; k) Mudanças no volume e tipo de calibrações realizados; l) Planos futuros e previsão para novos trabalhos, pessoal, equipamentos etc; m) Eficácia global do Sistema de Gestão da Medição para alcançar os objetivos estabelecidos para a qualidade; n) Considerações para atualização do Sistema de Gestão da Medição, em decorrência de mudanças causadas por novas tecnologias, novos conceitos de gestão da qualidade, estratégia de mercado, condições sociais ou ambientais etc. A função metrológica deve ser a responsável pelo planejamento e organização das auditorias internas, bem como pela garantia de que as ações corretivas bem como aquelas decorrentes das análises críticas sejam implementadas dentro dos prazos acordados. Devem ser mantidos registros da realização e das observações das análises críticas, das ações delas decorrentes e da sua implementação e verificação. Metrologia Básica 156 63.1. MELHORIA A função metrológica deve planejar e gerenciar a melhoria contínua do SGM com base nos resultados das auditorias, análise crítica pela administração e outros fatores pertinentes, tais como, retroalimentação dos clientes. Deve ainda analisar criticamente e identificar oportunidades potenciais para a melhoria do SGM e modificá-lo se necessário. Devem ser estabelecidos critérios para a identificação e registro de melhorias implementadas, bem como registro da verificação da eficácia das mesmas. Devem ser mantidos registros do planejamento, da realização, das observações feitas e das nãoconformidades identificadas nas auditorias internas, bem como das ações corretivas, sua implementação e verificação; 63.2. AÇÃO CORRETIVA Quando um elemento importante do SGM não atende aos requisitos especificados, ou quando dados pertinentes mostram um comportamento inaceitável, ações devem ser tomadas para identificar a causa e eliminar a discrepância. O SGM deve prever quais as ações corretivas que devem ser tomadas quando ocorrem não conformidades. Esta prática aplica-se nos casos em que os equipamentos não atendem aos critérios de aceitação definidos ou apresentam-se incompatíveis com possíveis modificações que ocorram nos processos. Faz-se necessário tomar providências que em algumas situações incluem direcionar o equipamento para manutenção e posterior calibração, substituição, envio para alienação ou realçar para outro ponto do processo no qual os critérios de aceitação sejam mais dilatados. Estes critérios devem ser documentados. Devem ser registradas as ações corretivas implementadas, bem como registro da verificação da eficácia das ações corretivas implementadas. As correções e soluções de ação corretiva devem ser implementadas antes de retornar o processo de medição ao uso. Metrologia Básica 157 63.3. AÇÃO PREVENTIVA A identificação das melhorias e potenciais fontes de não-conformidades é vista como uma oportunidade de solucionar um problema, visando o aprimoramento contínuo das atividades. Se forem requeridas, ações preventivas serão desenvolvidas, implementadas e monitorados os planos de ação para reduzir a probabilidade de ocorrências de tais não-conformidades e para aproveitar as oportunidades de melhoria. O sistema formal para identificação das potenciais fontes de não-conformidades é a análise crítica dos procedimentos, análise de tendência e risco. As melhorias e potenciais fontes de não-conformidades devem ser encaminhadas à função metrológica que as registra. Devem ser registradas as ações preventivas, bem como a verificação da eficácia das ações corretivas implementadas. Um procedimento documentado deve ser estabelecido para definir requisitos para: • determinação de não-conformidades potenciais e suas causas; • avaliação da necessidade de ações para prevenir ocorrência de não-conformidades; • determinação e implementação de ações necessárias; • registro de resultados de ação tomada, e • análise crítica de ação preventiva adotada. 63.4. EFICÁCIA DAS AÇÕES CORRETIVAS/ PREVENTIVAS Imediatamente após a implementação das ações corretivas/ preventivas, deve ser iniciada a verificação da eficácia das ações corretivas/ preventivas. Quando não for viável a verificação da eficácia das ações corretivas/ preventivas, tal fato deverá ser informado no mesmo formulário. Devem ser mantidos registros do planejamento, da realização, das observações feitas e das nãoconformidades identificadas nas auditorias internas, bem como das ações corretivas, sua implementação e verificação. Metrologia Básica 158 64. NOMENCLATURA E SIMBOLOGIA DE INSTRUMENTAÇÃO A simbologia usada em instrumentação está padronizada na norma ANSI/ ISA-S5.1-1984 (R 1992) – Instrumentation Symbols and Identification. Esta norma contem os avanços em tecnologia e reflete a experiência industrial coletiva adquirida desde a primeira publicação em 1949. Os símbolos e identificações contidas na norma ISA-S5.1 evoluíram pelo método de consenso e foram planejados para aplicação ampla nos processos industriais. 65. EXERCÍCIOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA a) Quem tem a responsabilidade de determinar o nível dos controles necessários e especificar os requisitos do Sistema de Gestão de Medição? a. A ABNT b. A ISO c. As organizações d. O cliente Resposta: letra b) Que norma especifica os requisitos para a gestão de processos de medição e comprovação metrológica? a. NBR ISO 14001 b. NBR ISO 10012 c. NBR ISO 9001 d. NBR ISO 19011 Resposta letra Metrologia Básica 159 c) O que você entende por ação corretiva? a. Ação implementada para eliminar as causas de uma possível não-conformidade, de um defeito ou outra situação indesejável existente, a fim de prevenir sua repetição. b. Qualquer desvio das condições normais de operação ou de especificação. c. Valor adicionado algebricamente ao resultado não corrigido de uma medição para compensar um erro sistemático. d. Ação implementada para eliminar as causas de uma não-conformidade, de um defeito ou de outra situação indesejável existente, a fim de prevenir sua repetição. Resposta: letra d) O que é calibração? Resposta: e) O que é comprovação metrológica? a. conjunto de operações necessárias para assegurar que um equipamento de medição atende aos requisitos do seu uso pretendido. b. qualquer desvio de uma característica de um item em relação aos seus requisitos operacionais. c. conjunto de operações que estabelece a relação entre os valores indicados por um equipamento de medição e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. d. propriedade distinta que pode influenciar os resultados de medição. Resposta letra Metrologia Básica 160 f) O que é um padrão de referência? a. É um padrão cujo valor é estabelecido por comparação a um padrão primário da mesma grandeza. b. É aquele reconhecido por decisão nacional para servir, em um país, como base para estabelecer valores a outros padrões da grandeza a que se refere. c. É o padrão da mais alta qualidade metrológica disponível em um certo local ou em uma dada organização, a partir do qual as medições são derivadas. d. Padrão, algumas vezes de construção especial, para ser transportado entre locais diferentes. Resposta letra g) O Sistema Internacional de Unidades – SI – foi instituído pela: a. ISO b. BIPM c. ANSI d. ISA Resposta letra h) Quais as classes que fazem do SI um sistema coerente de unidades? a. Unidades de base e Unidades derivadas. b. Sistemas e grandezas c. Kilograma e o metro d. Tipo A e Tipo B Resposta letra Metrologia Básica 161 i) As grandezas abaixo são grandezas de base a. comprimento, ampére e segundo b. kilograma, corrente elétrica e candela c. massa, temperatura e segundo d. Comprimento, tempo e intensidade luminosa Resposta letra j) São grandezas derivadas a partir das unidades de base a. Campo magnético, massa e intensidade luminosa b. Superfície, volume específico e campo magnético c. Volume específico, tempo e corrente elétrica d. Superfície, quantidade de matéria e tempo Resposta letra k) Os prefixos yotta, peta e giga valem, respectivamente: a. 10-21, 10-18 e109 b. 10-24, 10-15 e109 c. 1024, 1015 e109 d. 1021, 1018 e109 Resposta letra Metrologia Básica 162 l) O método de medição direto é aquele em que: a. As constantes físicas fundamentais tais como a velocidade da luz no vácuo. ou a carga elétrica, devem ser determinadas com grande exatidão e baseadas nas definições das grandezas fundamentais. b. mede-se a diferença entre um valor conhecido e o mensurando obtendo-se seu valor por cálculo. c. em que o valor da medição desejada é conseguido somente depois de alguns cálculos Intermediários. d. o mensurando é obtido diretamente. sem a necessidade de cálculos posteriores em comparação com outra grandeza de mesma unidade. Resposta letra m) As siglas abaixo são de laboratórios nacionais: a. NIST, PTB, NPL b. NIST, ISO, NPL c. ABNT, PT, NPL d. NIST, PTB, IEC Resposta letra n) Quem executa as políticas nacionais de metrologia e da qualidade? a. ABNT b. ISO c. INMETRO d. IPT Resposta letra Metrologia Básica 163 o) Podemos dizer que a tendência de um equipamento é a: a. diferença entre a média observada das medições e o valor de referência; b. variação total nas medições obtidas com o sistema de medição medindo uma única característica na mesma peça ou padrão ao longo de um extenso período de tempo; c. diferença nos valores ao longo da faixa de operação esperada do dispositivo de medição; d. a variação nas medidas obtidas com um dispositivo de medição quando usado várias vezes por um operador medindo a mesma característica na mesma peça, utilizando o mesmo método e nas mesmas condições de utilização. Resposta letra p) Se desejo garantir que os resultados de medição são confiáveis em qualquer ponto da escala do equipamento, qual a propriedade estatística que devo avaliar no equipamento de medição? a. repetitividade b. tendência c. reprodutibilidade d. linearidade Resposta letra q) Que estudo estatístico devo realizar se desejo verificar a influência humana no resultado da medição? a. Repetitividade b. Reprodutibilidade c. Tendência d. Estabilidade Resposta letra Metrologia Básica 164 r) Qual a norma atual para cálculo de incerteza de medição a. ISO 17025 b. ISO 9001 c. ISO GUM d. ISO 10012 Resposta letra s) A incerteza que trata somente de aspectos estatísticos é chamada de: a. Incerteza tipo A b. Incerteza tipo B c. Incerteza segura d. Incerteza combinada Resposta letra t) O desvio padrão experimental da média é usado no cálculo de qual incerteza de medição? a. Incerteza combinada b. Incerteza expandida c. Incerteza tipo A d. Incerteza tipo B Resposta letra u) Os registros impressos por computador ou calculadoras, gráficos e outros devem: a. ser datados e anexados aos registros das medições b. ser datados, rubricados e anexados aos registros das medições c. ser datados e rubricados d. rubricados e anexados aos registros das medições Resposta letra Metrologia Básica 165 v) O que é desvio? Resposta: w) O que é metrologia? Resposta: x) O que é incerteza? Resposta: y) O que é método de medição comparativo? Resposta: z) Quem é a organização responsável pela administração das unidades legais do mundo e dos padrões para o sistema SI? Resposta: aa) Citar pelo menos três atividades do INMETRO. Respostas: bb) Citar pelo menos três organizações que compõem o Sinmetro. Respostas: cc) De acordo com o item 7.6 da ISO 9001, a organização deve determinar as medições e monitoramentos a serem realizados e os dispositivos de monitoramento necessários para evidenciar a conformidade do produto com quais requisitos? Resposta: Metrologia Básica 166 dd) Citar, pelo menos, duas causas de variações em processos de fabricação: Respostas: ee) Citar, pelo menos, três, fontes de incerteza. Respostas: ff) Que propriedades estatísticas devem ser avaliadas num sistema de medição? Resposta: gg) Se a resolução de uma balança digital é 10 mg, a incerteza padrão, u(xb), devido à sua resolução é (arredondar para duas casas decimais). Resposta: hh) Se o erro de linearidade de uma balança é 12 g, a incerteza padrão u(xc), devido ao erro de linearidade é: Resposta: Metrologia Básica 167 ii) Marque verdadeiro (V) ou falso (F). Existem algumas propriedades estatísticas que todos os sistemas devem ter: ( ) O sistema de medição deve estar sob controle estatístico, o que significa que a variação no sistema é devida somente a causas comuns e não a causas especiais. ( ) O variabilidade do sistema de medição deve ser maior se comparada com a variabilidade do processo de fabricação. ( ) A variabilidade do sistema de medição deve ser pequena quando comparada com os limites de especificação. ( ) Os incrementos de medida devem ser maior em relação ao que for menor, entre a variabilidade do processo ou os limites de especificação. jj) Marque verdadeiro (V) ou falso (F). A relação 4:1 (incerteza do padrão 4 vezes menor do que a do equipamento a ser calibrado) deve ser adotada pelas Organizações porque: ( ) ela consta na norma ISO 10012 ( ) ela reflete uma área de incerteza de 25 % e uma área de aceitação de 75 %. kk) Marque verdadeiro (V) ou falso (F). A eficácia do Sistema de Gestão de Medição requer planejamento, o qual permitirá que se distinga o que é necessário ser feito daquilo que é desnecessário, com mínimo risco de que se tenham perdas pelas escolhas incorretas. Os aspectos abaixo devem fazer parte de um Sistema de Gestão de Medição. ( ) tolerâncias dos processos ( ) tolerâncias dos equipamentos ( ) exatidão dos equipamentos ( ) faixas de medição ( ) freqüência de calibração ll) Por que os termômetros de líquido em vidro devem ser armazenados na posição vertical ou com uma inclinação mínima de 45º? Resposta: Metrologia Básica 168 mm) O que se deve fazer quando um equipamento de medição sofre uma queda? Resposta: nn) Que fatores devem ser levados em conta ao estabelecer a freqüência inicial de calibração dos equipamentos: Respostas: oo) Defina qual será a freqüência de calibração do equipamento cuja freqüência de calibração seja semanal, com intervalo padrão de 28 semanas. Após sua última calibração, constatou que sua situação atual é A e seus dois últimos laudos são "AA". Consulte a apostila. Resposta: pp) Defina qual será a freqüência de calibração do equipamento cuja freqüência de calibração seja semanal, com intervalo padrão de 104 semanas. Após sua última calibração, constatou que sua situação atual é F e seus dois últimos laudos são "AC". Consulte a apostila. Resposta: qq) Em caso de calibração inédita, citar ao menos cinco aspectos que devem ser executados. Respostas: rr) Quantos ciclos de medição devem ser executados? Resposta: ss) Em caso de constatação de erro ao anotar o resultado da medição, o que se deve fazer? Reposta: Metrologia Básica 169 tt) Ao aplicar os critérios de avaliação da adequação ao uso, o equipamento foi considerado como não-conforme. Que providências devem ser tomadas (citar ao menos quatro)? Respostas: uu) Citar ao menos três fontes que devem ser usadas para identificação de não-conformidades. Respostas: vv) Falha de um processo de medição devida, por exemplo, à deterioração de um padrão de verificação ou mudanças na competência do operador podem ser reveladas pelos indicadores pós-processo. Citar ao menos três desses indicadores. Respostas: ww) Equipamento Não-Conforme é aquele que não atende a algum requisito especificado. Cite ao menos quatro destes requisitos. Respostas: xx) Citar ao menos 5 itens que devem ser levados em consideração quando da realização da reunião de análise crítica de um Sistema de Gestão de Medição. Respostas: yy) Os procedimentos devem ser elaborados com a participação ativa do pessoal envolvido e responsável pelas calibrações, usando uma linguagem simples, clara e acessível. Citar ao menos quatro itens que devem constar nos procedimentos. Respostas: Metrologia Básica 170 66. RESPOSTA DOS EXERCÍCIOS DE COMPROVAÇÃO METROLÓGICA a) Resposta: letra C n) Resposta letra C b) Resposta letra B o) Resposta letra A c) Resposta: letra D p) Resposta letra D d) Resposta: Conjunto de operações que q) Resposta letra B estabelece, sob condições especificadas, a r) Resposta letra C relação entre os valores indicados por um s) Resposta letra A equipamento de medição ou sistema de t) Resposta letra C medição ou valores representados por u) Resposta letra B uma medida materializada ou um material v) Resposta: valor menos seu valor de de referência, correspondentes e das estabelecidos por padrões. os valores grandezas referência. w) Resposta: Ciência da medição. x) Resposta: Parâmetro, associado ao e) Resposta letra A resultado de medição, que caracteriza a f) Resposta letra C dispersão dos valores que podem ser g) Resposta letra B razoavelmente h) Resposta letra A mensurando. atribuídos a um i) Resposta letra D y) Resposta: É quando uma grandeza física j) Resposta letra B é medida diretamente em comparação k) Resposta letra C com referências do mesmo tipo. l) Resposta letra D m) Resposta letra A Metrologia Básica z) Resposta: O Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). 171 aa) Respostas: - Executar as políticas nacionais de metrologia e da qualidade; - Verificar a observância das normas técnicas e legais, no que se refere às unidades de medida, métodos de medição, medidas materializadas, equipamentos de medição e produtos prémedidos; - Manter e conservar os padrões das unidades de medida, assim como implantar e manter a cadeia de rastreabilidade dos padrões das unidades de medida no País, de forma a torná-las harmônicas internamente e compatíveis no plano internacional, visando, em nível primário, à sua aceitação universal e, em nível secundário, à sua utilização como suporte ao setor produtivo, com vistas à qualidade de bens e serviços; - Fortalecer a participação do País nas atividades internacionais relacionadas com metrologia e qualidade, além de promover o intercâmbio com entidades e organismos estrangeiros e internacionais; - Prestar suporte técnico e administrativo ao Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - Conmetro, bem assim aos seus comitês de assessoramento, atuando como sua Secretaria-Executiva; - Fomentar a utilização da técnica de gestão da qualidade nas Organizações brasileiras; - Planejar e executar as atividades de acreditação (credenciamento) de laboratórios de calibração e de ensaios, de provedores de ensaios de proficiência, de organismos de certificação, de inspeção, de treinamento e de outros, necessários ao desenvolvimento da infra-estrutura de serviços tecnológicos no País; e - Coordenar, no âmbito do Sinmetro, a certificação compulsória e voluntária de produtos, de processos, de serviços e a certificação voluntária de pessoal. bb) Respostas: - Conmetro e seus Comitês Técnicos - Inmetro - Organismos de Certificação Credenciados (Acreditados), (Sistemas da Qualidade, Sistemas de Gestão Ambiental, Produtos e Pessoal) – OCC - Organismos de Inspeção Credenciados (Acreditados) – OIC - Organismos de Treinamento Credenciados (Acreditados) – OTC - Organismo Provedor de Ensaio de Proficiência Credenciado (Acreditado) - OPP Metrologia Básica 172 - Laboratórios Credenciados (Acreditados) – Calibrações e Ensaios – RBC/ RBLE - Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT - Institutos Estaduais de Pesos e Medidas – IPEM - Redes Metrológicas Estaduais cc) Resposta: Com os requisitos especificados pelo cliente, com os requisitos não declarados pelo cliente, mas necessários, com os requisitos estatutários e com os requisitos adicionais determinados pela organização. dd) Respostas: a. erros geométricos das máquinas; b. falta de rigidez mecânica; c. variações da temperatura ambiente; d. desajuste da máquina durante a fabricação; e. falhas do operador ee) Respostas: a. definição incompleta do mensurando; b. realização imperfeita da definição do mensurando; c. amostragem não-representativa – a amostra medida pode não representar o mensurando definido; d. conhecimento inadequado dos efeitos das condições ambientais sobre a medição ou medição imperfeita das condições ambientais; e. erro de tendência pessoal na leitura de equipamentos analógicos; f. resolução finita do equipamento ou limiar de mobilidade; g. valores inexatos dos padrões de medição e materiais de referência; h. valores inexatos de constantes e de outros parâmetros obtidos de fontes externas e usados no algoritmo de redução de dados; i. aproximações e suposições incorporadas ao método e procedimento de medição; j. variações nas observações repetidas do mensurando sob condições aparentemente idênticas. ff) Resposta: estabilidade, tendência, linearidade, repetitividade e reprodutibilidade gg) Resposta: 2,89 mg hh) Resposta: 6,93 g ii) Respostas: V, F, V e F Metrologia Básica 173 jj) Respostas: F e V kk) Respostas: V, V, V, V e V. ll) Resposta: Para prevenir a separação da coluna de líquido. mm) Resposta: O equipamento deve ser recalibrado. nn) Respostas: Os seguintes fatores devem ser levados em conta: a) Recomendação do fabricante do equipamento; b) Extensão e severidade de uso; c) Influência do ambiente; d) Exatidão pretendida na medição (função da necessidade operacional da planta / malha de controle, outros). oo) Resposta: A freqüência deve ser reduzida ao máximo possível: 4 semanas pp) Resposta: A freqüência deve ser reduzida para 84 semanas. qq) Respostas: Devem ser realizados os seguintes passos: a) Desenvolvimento da metodologia; b) Avaliação preliminar, visando identificar probabilidade de levar o projeto até ao fim, tendo em vista custos e a previsão de prazos; c) Levantamento de custos para medição interna e externa; d) Decisão sobre a continuidade ou não do projeto; e) Em caso de suspensão do projeto, avisar ao solicitante o não interesse em executar a medição internamente; f) Verificação da necessidade e possibilidade de fazer a medição externamente; g) Em caso de dar continuidade ao projeto, estabelecimento de um cronograma para as atividades; h) Desenvolvimento do procedimento e executá-lo; i) Asseguramento da confiabilidade dos resultados quando forem utilizados computadores para a obtenção, processamento, manipulação, registro, relatório, armazenamento e recuperação de dados; j) Manutenção da repetitividade e incerteza da medição dentro dos limites estabelecidos pelo método. k) Execução dos cálculos de incertezas; Metrologia Básica 174 l) Treinamento do executante; m) Acompanhamento da primeira execução; n) Informações ao solicitante. rr) Resposta: Três. ss) Resposta: Quando ocorrerem erros nos registros das observações ou nos cálculos, cada erro deve ser riscado à tinta, não devendo ser apagado, tornado ilegível ou removido. O valor correto deve ser registrado ao lado do valor riscado de forma legível e que não permita dúbia interpretação. tt) Respostas: Devem ser tomadas as seguintes providências: a) Identificar e segregar o equipamento como não-conforme, de acordo com procedimento, informando inclusive a sua não-conformidade; b) Avaliar a magnitude do erro contra os resultados anteriores, e se necessário retroagir e avaliar os resultados de calibrações feitas com este equipamento no período compreendido entre a última calibração e a atual; c) Registrar as não-conformidades conforme procedimento; d) Avaliação de custo x benefício sobre a manutenção do equipamento para fazê-lo atender aos requisitos iniciais; e) Decisão sobre o que será feito com o equipamento: manutenção, reclassificação ou descarte, uma vez que nenhum equipamento “não-conforme” pode ser usado; f) Atualização do dossiê (histórico) do equipamento, constando inclusive à decisão tomada; g) Verificar os critérios de ajuste da freqüência de calibração em função dos resultados e alterar o intervalo se necessário, conforme procedimento; h) Fazer análise sistêmica para determinar as ações preventivas visando evitar que se repita o ocorrido, quando possível; i) Divulgar as ações implementadas junto aos interessados. Metrologia Básica 175 uu) Respostas: a) Acompanhamento sistêmico das atividades pelo responsável; b) Inspeção realizada sobre os certificados/ registros de calibrações emitidos; c) Reclamações de clientes (internos/ externos); d) Verificações internas (do sistema da qualidade, do status das calibrações, dos limites de aceitação dos equipamentos etc); e) Auditorias internas; f) Auditorias externas. vv) Respostas: - análise de gráficos de controle; - análise de gráficos de tendência; - inspeções subseqüentes; - comparações interlaboratoriais; - auditorias internas; - retroalimentação de cliente. ww) Respostas: - Estrago físico aparente; - Intervalo de confirmação excedido; - Utilização/ manuseio indevido; - Aplicação de sobrecarga além do especificado; - Mau funcionamento; - Funcionamento duvidoso; - Resultados da calibração não validados ou considerados não adequados ao uso; - Resultados das medições colocados em dúvida por reclamações de clientes; - Certificados de calibração inadequados. xx) Respostas: - Relatórios gerenciais; - Relatórios de auditorias internas realizadas após a última análise de crítica; - Resultados de avaliações, realizadas pelos clientes ou outros organismo externos; - Ações Corretivas e Preventivas; - Resultados de comparações interlaboratoriais e/ ou ensaios de proficiência; Metrologia Básica 176 - Resultados de verificações internas; - Cumprimento do Plano de Calibração Externa de Padrões; - Treinamento e atualização de pessoal; - Necessidade de mudanças no manual de qualidade; - Sugestões e reclamações de clientes; - Mudanças no volume e tipo de calibrações realizados; - Planos futuros e previsão para novos trabalhos, pessoal, equipamentos etc; - Eficácia global do Sistema de Gestão da Medição para alcançar os objetivos estabelecidos para a qualidade; - Considerações para atualização do Sistema de Gestão da Medição, em decorrência de mudanças causadas por novas tecnologias, novos conceitos de gestão da qualidade, estratégia de mercado, condições sociais ou ambientais etc. yy) Respostas: a) Identificação adequada; b) objetivo do procedimento; c) normas de referência e recomendações do fabricante; d) lista dos equipamentos padrões requeridos (modelo, exatidão); e) parâmetros ou grandezas e faixas a serem calibradas; f) Descrição com detalhes das conexões e dos pontos de medição; g) descrição do princípio de medição ou teoria do método empregado; h) estabelecimento das condições ambientais do local onde será feita à calibração: temperatura, pressão, umidade, posição, vibração, blindagem a ruídos elétricos e acústicos; i) Descrição de quaisquer medidas de segurança a serem observadas; j) instruções, passo a passo, da calibração, envolvendo preparação, ajustes, leituras, comparações, correções, cálculos de incerteza e de probabilidade de abrangência. k) formulários para a coleta e anotação dos dados, relatórios, tabelas e certificados. Metrologia Básica 177 67. BIBLIOGRAFIA 1) Análise dos Sistemas de Medição – MSA: 1995 2) ABNT NBR ISO 10012:2004 – Sistemas de gestão de medição – Requisitos para os processos de medição e equipamento de medição 3) ABNT NBR ISO 9001:2000 – Sistemas de gestão da qualidade – Requisitos 4) ABNT NBR ISO 14001:1996 – 5) ABNT NBR ISO 16949: 6) ABNT NBR ISO 19011:2002 – Diretrizes para auditorias de sistema de gestão da qualidade e/ ou ambiental 7) ABNT NBR ISO 17025:2001 – Requisitos gerais para competência de laboratórios de ensaio e calibração 8) M.S.A - Análise do Sistema de Medição – 3ª edição – Sergio Canossa –Sercan Treinamento e Consultoria 9) Guia para a Expressão da Incerteza de Medição – INMETRO (agosto/ 98) 10) A Metrologia e os sistemas da qualidade – COPEL/ LAC – Wilson R. E. Maftoum – 1997 11) Avaliação da Qualidade de Medidas – Maria C. C. Werkema – Fundação Christiano Ottoni. 12) http://www.inmetro.gov.br/inmetro 68. ANEXOS: a) Anexo A – Planilha cálculo de incerteza da calibração de uma massa padrão de 2g b) Anexo B – Modelo de macrofluxo de processo c) Anexo C – Modelo de fluxograma de processo (macro) d) Anexo D – Modelo de fluxograma do processo (detalhado) e) Anexo E – Exemplos de etiquetas de controle metrológico f) Anexo F – Exemplo de cronograma de calibração g) Anexo G – Exemplos de certificados de calibração Metrologia Básica Incerteza Padrão de Medição Incerteza Expandida (kg) px U Metrologia Básica Variância das Leituras Resolução da Balança Linearidade Drift Empuxo do Ar Herança do Certificado u(xa) u(xb) u(xc) u(xd) u(xe) u(xf) 7,26483160E-09 1,00000000E-08 3,00000000E-08 0 2,00E-09 1,20E-07 Valor ( kg ) Ci - Coeficiente de sensibilidade Fonte de incerteza Grandeza CERTIFICADO: 21228 EQUIPAMENTO: massa - 2 g MODELO: M-2g k= 2 Normal Retangular Retangular Retangular Retangular Normal 2 3 3 3 12 1 1 1 1 1 1 1 Distribuição Divisor Ci 6,29E-08 1,2589590E-07 Contribuição para Incerteza ( kg ) 7,264831600E-09 2,886751346E-09 1,732050808E-08 0,000000000E+00 1,154700538E-09 6,000000000E-08 DATA: 28/01/2003 FABRICANTE: Murakami Anexo A – Planilha Cálculo de Incerteza da Calibração de uma Massa padrão de 2g 178 Metrologia Básica ANEXO B - MODELO DE MACROFLUXO DE PROCESSO 179 Metrologia Básica ANEXO C – MODELO DE FLUXOGRAMA DE PROCESSO (MACRO) 180 Metrologia Básica ANEXO D – MODELO DE FLUXOGRAMA DO PROCESSO (DETALHADO) 181 182 ANEXO E – EXEMPLO DE ETIQUETAS DE CONTROLE METROLÓGICO Figura 1 - Formato da Etiqueta de Identificação Única Figura 2 - Etiqueta de Controle da Rede Brasileira de Calibração Figura 3 - Formato da Etiqueta de Controle usada em Comprovação Metrológica, Sem Restrição de Uso e Com Restrição de Uso Metrologia Básica 183 Figura 4 - Formato da Etiqueta de Controle Usada em Instrumentos Que Não Requer Comprovação Metrológica Figura 5 - Formato da etiqueta para Instrumento/equipamentos Fora de Uso (provisoriamente). Figura 6 – Formato da etiqueta Para instrumentos de testes, analíticos e de Controle de Processo Fora de Uso. Metrologia Básica 184 Figura 7 – Etiqueta de Reparo Figura 8 - Etiqueta de Identificação de Material Aprovado Metrologia Básica 185 Figura 9 - Etiqueta de Identificação de Material Aprovado com Restrições. Figura 10- Etiqueta de Identificação de Material Reprovado. Metrologia Básica Metrologia Básica ANEXO F – EXEMPLO DE CRONOGRAMA DE CALIBRAÇÃO 186 Metrologia Básica ANEXO G – EXEMPLO DE CERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO 187 Metrologia Básica 188 Metrologia Básica 189 Metrologia Básica 190