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Curso e-Learning

MSA – 4ª. Edição

(Análises dos Sistemas de

Medição)

Objetivos do curso

� Objetivos específicos� Conhecer a evolução da qualidade, até se chegar aos atuais Sistemas de Gestão

da Qualidade (SGQ), enxergando o MSA como parte integrante desses sistemas.

� Apropriar-se de ferramental estatístico , para entendimento e uso no MSA.

� Entender os conceitos básicos do MSA, suas aplicações e benefícios.

� Conhecer o Manual da AIAG, com suas recomendações e práticas .

� Identificar diferentes métodos de ensaios recomendados (variáveis e atributos),para calibração e análise de sua variabilidade.

� Exercitar a execução dos métodos sugeridos, usando dados pré-coletados.

� Objetivos gerais

� Este curso vai conduzir você ao conhecimentoaprofundado da metodologia do MSA, em sua 4ª. Edição(2010), ferramenta referenciada na norma ISO/TS 16949.

� Queremos habilitá-lo a analisar sistemas de medição,focando na busca da melhoria contínua de produtos eprocessos.

Conteúdos do curso

� O MSA como uma ferramenta dos Sistemas de Gestão da Qualidade(ISO/TS 16949:2009).

� Conceitos de estatística, aplicados ao MSA.

� Manual da 4ª. edição: princípios, conceitos, recomendações emudanças ocorridas.

� Estudos genéricos de:

� Localização (Calibração),

� Dispersão (R&R),

� Atributos (Dispositivos),

� Sistemas de medição complexos.

� Metodologias similares, para condições não cobertas pelo Manual.

� Planilhas de cálculo.

Conteúdo programáticoMÓDULO 1

MÓDULO 2

MÓDULO 3

MÓDULO 4

Evolução da qualidade, conceitos do manual e vínculos do MSAcom a ISO/TS 16949:2009.

MÓDULO 5

Estudos de localização (calibração) de sistemas de medição.

Tabelas, vocabulário, exercícios.

Identificação dos requisitos dos sistemas de medição,preparação para os estudos, critérios de aceitação e oelemento 7.6 da ISO/TS 16949.

Estudos de dispersão (R&R) de sistemas de medição.

ARQUIVO

Estudos de sistemas de medição por atributos, Sistemascomplexos/não replicáveis.

Módulo 1Evolução da qualidade,

conceitos do manual e vínculos do MSA com a ISO/TS

16949:2009.

Conteúdos deste módulo� Mudanças acontecendo e respostas (países, organizações)

� Evolução da qualidade, até os sistemas de gestão da qualidade

� ISO/TS 16949:2009

� Objetivos do Manual

� Composição do Manual

� Guia rápido de escolha do método

� Normalidade dos dados

� Componentes de um sistema de medição

� Efeitos de erros em algumas decisões

� Planejamento e estratégia de medição

� Aquisição de um sistema de medição

Mudanças e qualidade� Inicialmente, vamos entender por que as questões ligadas

à qualidade estão sendo tão valorizadas, nas últimasdécadas.

�Mudanças ocorrendo e seus impactos (empresas/países);

�Qualidade, um vetor de competitividade;

�ISO 9001:2008 – Sistema de gestão da qualidade,requisitos;

� ISO/TS 16949:2009 -- NormaNorma especespecííficafica desenvolvida parasistemas da qualidade da indústria automotiva;

� APQP, PPAP, FMEA, CEP e MSA – Ferramentas deapoio da ISO/TS 16949:2009.

� Queremos com isso enxergar ligações entre essesassuntos, na busca de uma visão integrada, dos Sistemasde Gerenciamento da Qualidade.

Mudanças ocorrendo

Mudanças ocorrendo:

Impactos das mudanças:

� Nos países

� Nas empresas

� Nos consumidores

� Em cada um de nós

� Políticas

� Sociais

� Econômicas

� Tecnologia

� Materiais

� Qualidade

� Relações trabalhistas

� Preços

� Prazos de entrega

� Atendimento (pré, durante e pós-venda)

� Etc

Como responder aos impactos?

??????

Respostas (países e organizações)� Respostas dos países:

� Formação de blocos econômicos (auto-proteção)

� Criação de mecanismos de normalização (processos e produtos)

� Organização de entidades de proteção ao consumidor

� Respostas das organizações:� Padronização de produtos e processos

� Atendimento a necessidades específicas dos consumidores

� Diversificação de produtos/mercados, com maior tecnologia, mais qualidade,menor preço, menor prazo de entrega e atendimento melhor

� Implementação de sistemas de gestão integrada (qualidade, meio ambiente,segurança ocupacional e responsabilidade social)

� Criação de serviços de atendimento e assistência técnica (SAC)

� Substituição de matérias primas e eliminação de perdas

� Treinamento dos colaboradores (educação e ferramentas)

Evolução da qualidade� Enfoque puramente corretivo do produto:

� Inspeção em massa do produto final (Military Standard)

� Auditorias contínuas (CCO)

� Ênfase em preventivo:� CEQ (Estatística, Espinha de peixe, PDCA, Pareto, 5S, MASP, etc)

� Análises de confiabilidade (Weibull, Manutenção Preventiva)

� Foco sistêmico:� Sistemas de gestão da qualidade (ISO 9000, VDA 6, etc)

� APQP, FMEA e PPAP (planejamento da qualidade)

� CEP, MSA e G8D (metodologia preventiva para a qualidade)

� Melhoria contínua (Kaizen):� Seis sigma (DOE, Poka Yoke, CEP)

� QFD (desenvolvimentos com foco no cliente, projeto e processo)

� Sistemas integrados (ISOs 9001, 14001, 18001), TS 16949

� Lean manufacturing (TPM, VSM, SMED, JIT, Kanban, etc)

� GP, Empowerment e Coaching (ênfase comportamental)

Sistemas de gestão da qualidade (SGQ)� SGQ: “É a estrutura organizacional, são as responsabilidades, os

procedimentos, os processos e recursos da organização, necessários para implementar a gestão da qualidade.”

� Lógica da certificação do sistema: Estando um SGQ implantado, de acordo com uma norma, funcionando adequadamente, monitorado e controlado, naturalmente os produtos e serviços satisfarão aos requisitos dos clientes.

� Por que SGQ? Ele encoraja a organização:� Analisar os requisitos dos clientes; Definir seus processos/produtos dentro da

especificação, e manter os processos sob controle; Estruturar a melhoria contínua, para aumentar a probabilidade de conseguir a satisfação do cliente.

� ISO 9001:2008: Objetiva desenvolver norma de garantia da qualidade, fornecendo diretrizes às indústrias, para estabelecer sistemas que administrem e garantam a qualidade, com abrangência mundial, para melhorar a eficiência, a produtividade e a qualidade.

Fatores humanos

Gestão do negócio

Métodos Ferram.

EvoluçãoQualidade é, antes de tudo, atitude e

comportamento!!

ISO/TS 16949:2009 (1)� Surgida com foco na indústria automotiva (final da década de 90), da

“junção” das normas ISO 9001:2000 e QS 9000:98 (antiga normaautomotiva, substituída), pois:

� Era grande número de normas do setor automotivo;

� Apareceram regulamentações governamentais, de segurança e meioambiente, bem mais rígidas, que a ISO 9001 não cobria;

� Só seus requisitos não eram suficientes, para um setor altamentecompetitivo, como é o automotivo, com a chegada dos japoneses.

� Obs.: Sua última edição é a ISO/TS 16949:2009, 3ª. edição, atualizadacom as alterações feitas na ISO 9001:2008.

� Objetivos da ISO/TS: Desenvolver uma norma básica, alinhada àsprincipais normas automotivas, promovendo: melhoria contínua,prevenção de problemas, redução da variabilidade e desperdício,redução de custos, melhoria na qualidade e na produtividade.

ISO/TS 16949:2009 (2)� A ISO/TS 16949:2009 especifica , em conjunto com a ISO 9001:2008,

requisitos de sistema da qualidade para projeto, desenvolvimento, produção e,quando relevante, instalação e serviços associados de produtos automotivos.

� Aplicável a “sites” fornecedores e sub-fornecedores de peças de produção eserviços que forneçam: Peças ou materiais; ou Tratamento térmico, pintura,tratamento superficial ou outro serviço de acabamento; ou Outros produtosespecificados pelo cliente.

Sistema técnico

Sistema sócio

Pessoas

Crenças

Valores

Etc

ManutençãoProcessos

Máquinas

Materiais

Etc

� Princípios: Foco no cliente (externo/interno),Liderança sobre objetivos comuns, Envolvimento detodas as pessoas, Abordagem de processo,Abordagem sistêmica para a gestão, Melhoriacontínua (melhorar sempre), Abordagem de fatospara tomada de decisão, Benefícios mútuos entreclientes e fornecedores – parceria (envolveaspectos técnicos e comportamentais).

ISO/TS 16949:2009 (3)� Prefácio - Diretrizes gerais para a ISO/TS;

� Seção 0 – Introdução (metas e abordagem por processos);

� Seção 1 – Escopo e aplicação;

� Seção 2 – Referências normativas;

� Seção 3 – Termos e definições;

� Seções 4, 5, 6, 7 e 8 – Requisitos;

� Anexo A (Plano de controle) e Bibliografia.

� APQP: Planejamento avançado da qualidade do produto

� PPAP: Processo de aprovação de peça de produção

� FMEA: Análise dos modos de falha e seus efeitos

� CEP: Controle estatístico do processo

� MSA: Análise de sistemas de medição

Secões

Manuais de apoio

Relação entre ferramentas

FMEA

CEP

Plano de Controle

Fluxograma

MSA

G8D

; SC∆

FMEA = Análise dos modos de falha e seus efeitos; SC = característica crítica (vem do FMEA, tal qual o Plano de controle); CEP = Controle

estatístico do processo; G8D = Global 8 disciplinas

Objetivos do MSA

� Garantir a qualidade dos dados obtidos.

� Identificar os fatores externos (operador, ambientes, etc)que podem atrapalhar os resultados obtidos.

� Ajudar na avaliação custo/benefício da obtenção dosdados, visando uma redução nos custos da conformidade.

� MSA = Measurement System Analysis = Análises dosSistemas de Medição.

Estaremos utilizando o símbolo em amarelo, sempre que referirmos a uma

mudança introduzida pela 4ª. edição

Manual do MSA 4ª Edição� Foi elaborado pelo AIAG (Automotive Industry Action Group),

envolvendo fortemente a Crysler, a Ford e a GM), sendo a atualedição de junho de 2010.

� Faz parte do conjunto de Manuais referenciados na ISO/TS16949:2009, junto com os manuais do APQP, PPAP, FMEA e CEP(cada um tendo passado por diferentes edições).

� Fornece diretrizes para “sistemas de medição genéricos”.

� É uma introdução à análise de sistemas de medição, que não limitaa evolução de métodos ajustados a processos particulares.

� Alguns questionamentos eram previsíveis (já ocorreram mais de 30correções/acertos).

Manual do MSA 4ª edição� Capítulo I – Diretrizes gerais para os sistemas de medição

� Seções: A = Objetivo/terminologia; B = Efeitos da variação; C = Planejamento; D =Fontes geradoras de variação na medição; E = Questões sobre medição; F =Incerteza; G = Análises.

� Capítulo II – Conceitos gerais para avaliar sistemas de medição

� Seções: A = Fundamentos; B = Seleção de procedimentos; C = Preparação paraestudo; D = Análise dos resultados.

� Capítulo III – Práticas recomendadas para sistemas simples

� Seções: A = Exemplos de procedimentos; B = Diretrizes para variáveis; C =Estudos por atributos.

� Capítulo IV – Práticas para sistemas complexos

� Seções: A = Práticas; B = Estabilidade: C = Variabilidade.

� Capítulo V – Outros conceitos

� Seções: A = Variação excessiva; B = Considerações; C = Curva de desempenho;D = Leituras múltiplas; E = Abordagem do desvio padrão.

� Apêndices : A = Anova; B = Impacto do R&R sobre Cp; C = Tabela do d2; D =Repetitividade em dispositivo; E = Correção do erro; F = Modelo para análise do erro.

Guia rápidoTipo de sistema de

mediçãoMétodo MSA Capítulo

Variável básica Amplitude, Média e amplitude, ANOVA, Tendência, Linearidade e Cartas de controle

III

Atributo básico Detecção do sinal, Análise do teste de hipótese III

Não replicável (ex.: Ensaios destrutivos)

Cartas de controle IV

Variáveis complexas Amplitude, Média e amplitude, ANOVA, Tendência, Linearidade e Cartas de controle

III, IV

Sist. múltiplos, dispositivos ou bancadas de teste

Cartas de controle, ANOVA, Análises de regressão

III, IV

Processo Contínuo Cartas de controle III

Diversos Abordagens alternativas V

Outros Relatórios disponíveis no site http//www.aiag.org/publications/quality/msa3.html

Desvio padrão do R&R� Historicamente, por convenção, a variação de 99% era usada para

representar a variação do erro de medição , sendo indicada pelofator multiplicador 5,15 nas fórmulas do MSA. Tal fator foisubstituído na maioria das fórmulas.

� A variação total de 99,73% é agora indicada pelo fatormultiplicador 6, que significa ± 3σ, e representa a variação total(VT) da curva normal, sendo usado na maioria das fórmulas da4a. Edição.

Desvio padrão = σ (Sigma)

Curva Normal (Gauss)

X

A figura mostra alguns percentuais sob a curva ,

quando nos afastamos 1 ou 2 ou 3 ou 4 desvios padrões (S)

da média (valor central )

� Gauss, propôs, há cerca de 150 anos atrás, que os valores de medição de umadada característica, tendem a uma distribuição, com um aspecto assemelhadocom o da figura (sino), se o processo de trabalho for estável . Tendo sidovalidada essa conclusão, a curva foi denominada Normal, dado o fato de ser amais normalmente encontrada na prática.

99,994%99,73%

95,44%68,26%

+1S+2S

+3S+4S

- 1S- 2S

- 3S- 4S

X

Processo de medição

DADOS NÃO SERVEM PARA NADA,SE NÃO FOREM CONFIÁVEIS !!!

� A medição é um processo e, portanto, também está sujeita a variações.

� Um sistema de medição, para ser adequado, deve possuir baixa variabilidade.

Medição AnáliseProcesso ou produto a ser

controladoDecisão

Dados

Processo de medição

Quais são os elementos que influenciam um sistema de medição?

Medição AnáliseProcesso ou produto a ser

controladoDecisão

Dados

Fontes de Variação

Componentes do sistema de medição

SWIPE: 5 elementos do sistema, que influenciam o processo de medição (S = Standard, W = Workpiece, I = Instrument, P =

Personel/procedure, E = Environment).

Operador

Padrão

Ambiente de trabalho

Instrumento

Método

Variações do sistema de medidas

Instrumentodesign

ampliação

contato geométrico

efeitos de deformação

uniformidade

consistênciasensibilidade

variabilidadereprodutibilidade

repetitividade

linearidade

estabilidade

calibração

tendência

robustez

manutenção

reparo

validação do projeto:-fixadores-posicionadores-pontos de medição-corpo de prova

fabricação

variações de fabricação

tolerâncias de fabricação

definições operacionais

adequação de uso

limpeza

característicasinter-relacionadasPeças

massadeformação

elástica

propriedades elásticas

aspectocavidades

ocultas

rastreabilidade

estabilidadecalibração

coeficiente térmico de expansão

propriedades elásticas

Padrãocompatibilidade

geométrica

Meio ambientetemperatura

padrão Xambiente

ciclos

expansão térmica

corrente de ar

pessoas

luzes

vibração

componentesequalização dos componente do

sistema

físicas

solar

artificial

poluição

Mão-de-obra

ergonomiaatitude

luminosidade

stress

entendimento

treinamentoexperiência

procedimento

padrão visual

definição operacional

limitações

educacional

habilidade

experiência

treinamento

Variabilidade do sistema de medição (“idéia inicial”, para desenvolvimento das fontes de variação)

Variação observada

� Quando medimos, observamos uma variação nos resultados,chamada de Variação Total (VT).

� Essa variação deve-se a:

� Peças medidas são diferentes (Variação do Processo - VP);

� Variação do Sistema de Medição (VSM).

VT

VP VSMVariação “ideal”:

VSM deve ser o menor possível

Essas variações são medidas pela

variância (σ2), que é o quadrado do desvio

padrão

Normalidade dos dados� Estudos de MSA baseiam-se em processos de medições normais

(sistema estando estável, sendo afetado apenas por causas comunsde variação, sem causas especiais).

� Quando não for normal , o impacto desse fato deve ser analisado,pois provavelmente se tem causas especiais (erro no método demedir, inexperiência do operador, etc). Deve-se sempre efetuar umaanálise de normalidade , no conjunto de dados originário de umprocesso de medição).

99,994%99,73%95,44%68,26%

- 4σσσσ + 4σσσσ- 3σσσσ + 3σσσσ

- 2σσσσ + 2σσσσ+ 1σσσσ- 1σσσσ

Efeito de erros em decisões

� O objetivo de um controle de processo é estabelecer se oprocesso está:

� Sob controle estatístico;

� Centralizado;

� Com uma variabilidade aceitável.

� Se a variação no sistema de medição for grande, elapoderá influenciar negativamente em decisões relativas aesses três pontos.

Efeito de erros em decisões

Valor verdadeiro

LIE LSE

Valor verdadeiro

� Uma peça “boa” serconsiderada “ruim” – Erro dotipo I (risco do produtor, oufalso alarme).

LSE

Valor verdadeiro

Valor verdadeiro

LIE

� Uma peça “ruim” serconsiderada “boa” – Erro dotipo II (risco do consumidor,ou taxa de perda).

Efeito de erros em decisões� Com relação ao controle estatístico de um processo, podemos

cometer dois tipos de erros:

� Chamar uma causa comum de causa especial (ponto fora doslimites, por exemplo);

� Chamar uma causa especial de causa comum.

Causas comuns

Causas especiais

Efeito de erros em decisões� Quanto a centralização de um processo, também podemos cometer

dois erros:

� Desajustar um processo que está centralizado, por considerá-lo,erradamente, descentralizado;

� Manter um processo descentralizado, por considerá-lo,erradamente, centralizado.

LSELIE µµµµ LSELIE µµµµ

Centralizado Descentralizado

Efeito de erros em decisões� Quanto a variação no processo, podemos considerar um processo

capaz como um processo não capaz (influencia o índice de capacidade Cpk).

Variação real do processo

Variação observada(variação maior diminui o C pk)

VT

VP VSM

Efeito de erros em decisões

Decisão errada

pode ser tomada

LIE LSE

Peças boas serão

sempre conside-

radas boas

Peças ruins serão sempre consideradas

ruins

Peças ruins serão sempre consideradas

ruins

A B CBC

Decisão errada

pode ser tomada

Espectro do campo de medição

Efeito de erros em decisões

� Existem duas formas de minimizar esses erros:

� Melhorando os processos produtivos , para que se produzapeças somente na zona A (isso é caro!);

� Melhorando o sistema de medição , para reduzir o erro queocorre durante a medição e, conseqüentemente, as zonas de erro,ou seja, as zonas B (isso é mais viável).

Planejamento e estratégia de medição � Decisões devem envolver a equipe do APQP.

� Ferramentas úteis ao planejamento: Fluxograma, FMEA, Mapa deprocesso, Plano de controle.

� O planejamento deve considerar:

� Complexidade do instrumento;

� Propósito do processo de medição (time multifuncional);

� Características requeridas do sistema de medição;

� Ciclo de vida da medição;

� Calibração e Manutenção.

� Ver capítulo I, Seção C (mais detalhes).

Aquisição de um sistema de medição

� Decisão deve ser conduzida como uma atividade em equipemultifuncional.

� Recomenda-se o desenvolvimento de um pacote de cotação , antesda cotação, de acordo com o check list do Capítulo I, Seção D doManual (maior detalhamento).

� Deve-se fazer a cotação com vários fornecedores , com a equipefazendo avaliação dos fornecedores qualificados.

� Analisar, antes da aquisição : documentação, estudos preliminaresno fornecedor, estudos na empresa, entrega planejada.

Evolução da qualidade, conceitos do manual e vínculos do MSA com

a ISO/TS 16949:2009.

Fim do Módulo 1