MSA

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______________________________________________________________________ Estudos de MSA.pdf © R.Silva – Qualypro 2007 Página 1 de 8

A Importância dos Estudos de MSA1 nas Organizações

*Renato Ferreira da Silva

A análise dos sistemas de medição sempre foi importante para se garantir a

consistência dos controles nos processos de fabricação, sobretudo no

recebimento, processo e aprovação final. Embora praticada pela indústria em

geral desde a década de 70, ainda não é encarada pela maioria das

organizações como fundamental para assegurar os requisitos do cliente.

Os estudos de MSA objetivam avaliar a influência dos erros de medição no

resultado final das medições. Esses mesmos erros de medição podem

comprometer seriamente os resultados dos controles dos processos e impactar

significativamente na qualidade do produto final. Sendo assim, significativos

erros de medição poderiam resultar na reprovação de peças boas, ou pior,

aprovação de peças fora da especificação.

Sistema de Medição: Refere-se ao conjunto de fatores que influenciam na

qualidade das medições em um processo. Tipicamente, os seguintes fatores

devem ser considerados: Peça – Padrão – Meio Ambiente – Método –

Avaliador – Instrumento.

Na prática, a aplicação dos estudos de MSA tem sido superficial em grande

parte das organizações, sendo limitada ao preenchimento de tabelas e

planilhas eletrônicas. Geralmente os metrologistas são os responsáveis pelo

árduo trabalho de coleta de dados e elaboração dos relatórios.

____________________________ 1 MSA – Measurement System Analysis (tradução: Análise do Sistema de medição). 2 AIAG – Automotive Industry Action Group (organização mundialmente reconhecida, fundada em 1982 por um grupo de dirigentes da DaimlerChrysler, Ford Motor Company e General Motors, com o propósito de promover soluções e melhorias na indústria automotiva).

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Na maioria dos casos o trabalho não termina por ai, pois os resultados nem

sempre são satisfatórios depois de comparados com os critérios de aceitação.

Nesse caso, as causas dos erros de medição devem ser determinadas e as

respectivas ações corretivas devem ser tomadas. Ai começa outro grande

problema, pois devido à falta de conhecimento mais aprofundado sobre os

conceitos estatísticos envolvidos, o metrologista não sabe exatamente o que

fazer para reduzir os erros de medição.

O manual MSA 3ª. Edição foi publicado pela AIAG em março de 2002 (versão

americana), porém a edição brasileira foi publicada somente em fevereiro de

2004. Segundo a própria AIAG, este manual é uma ferramenta de referência,

contendo princípios e metodologias recomendadas. Embora não seja

obrigatório, a maioria das montadoras de automóveis tem recomendado sua

adequação aos sistemas de medição.

Com a 3ª edição do manual MSA pela AIAG, novos conceitos são abordados,

considerações estatísticas mais adequadas e o impacto dos erros de medição

sobre o produto e o processo.

Quando medimos uma característica, o valor medido é diferente do valor real.

Eles são diferentes porque o valor medido contempla os erros de medição.

Caso a diferença entre eles seja pequena a qualidade dos dados será alta,

portanto mais confiável. Assim, a qualidade das decisões tomadas a partir de

dados coletados depende diretamente dos erros de medição envolvidos. O

manual de CEP da AIAG3 estabelece que os sistemas de medição são críticos

para a análise adequada dos dados, e devem ser bem compreendidos antes

que os dados dos processos sejam coletados.

Portanto, o principal objetivo do MSA é exatamente avaliar a qualidade dos

dados medidos pelo sistema de medição e prover subsídios para tomada de

decisão.

_____________________________ 3 O manual de CEP 2ª edição da AIAG (consulte o site www.aiag.org ou www.iqa.org.br ).

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Como os erros de medição afetam a variabilidade do processo, sua influência

pode ser representada pela figura abaixo:

Com base na figura anterior, pode-se dizer que os erros de medição

influenciam diretamente na variação observada do processo.

Consequentemente, a capabilidade observada do processo será “contaminada”

pelos erros de medição.

Tolerância de EspecificaçãoVariação Observada do Processo

Cp =

Pode-se concluir, então, que uma forma para se melhorar a capabilidade do

processo seria por meio da redução dos erros de medição, com conseqüente

redução da variação observada do processo.

Estudos de MSA – requisito do cliente ou uma necessidade para as organizações?

Sempre que novas técnicas ou metodologias são exigidas pelo setor

automotivo, uma determinada questão costuma ser feita:

Será que precisamos mesmo disso ou é mais um requisito do cliente? Bem, esta é uma questão que deve ser avaliada caso a caso. Porém, com

relação aos estudos de MSA, certamente não é um modismo ou coisa

parecida. O que geralmente acontece com os estudos de MSA, também ocorre

com outros métodos implementados parcialmente na maioria das empresas

(ex: FMEA, DOE, CEP, etc).

Variação Real do Processo

Variação Observada do Processo

Erros do Sistema de Medição

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Podemos considerar basicamente 3 motivos para isso acontecer:

1. Existe pouco envolvimento por parte das gerências de primeiro nível,

fazendo com que essas metodologias sejam tratadas apenas a nível

operacional.

2. Essas metodologias exigem trabalho em equipe (multifuncional), mas

geralmente as pessoas estão muito envolvidas com a rotina, sobrando

pouco tempo para se dedicar a atividades suplementares.

3. Preocupa-se mais com a implantação dos métodos do que compreender

os conceitos envolvidos.

É muito comum se atribuir os estudos de MSA à área da Qualidade,

transformando-os numa atividade isolada das demais áreas na empresa. Isso é

facilmente identificado, pois geralmente o público que comparece aos

treinamentos de MSA está diretamente ligado à gerência da qualidade.

Eventualmente, analistas de processo, técnicos de manutenção e produção

são convocados para participar de tal atividade.

Como identificar um sistema de medição

De forma errônea, os sistemas de medição são atribuídos pura e simplesmente

aos instrumentos de medição, sem considerar os demais fatores que o

compõem (padrão, peça, ambiente, método, pessoa). Também é muito comum

executar estudos de MSA para família de instrumentos de medição, o que é

conceitualmente um equívoco. Estudos de MSA por família se referem à família

de sistemas de medição e não à família de instrumentos de medição. Portanto,

é possível se ter sistemas de medição distintos para um mesmo tipo

instrumento de medição.

Para determinar uma família de sistemas de medição deve-se responder às

seguintes questões:

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• Os instrumentos medem o mesmo tipo de característica? (diâmetro

interno ou externo, profundidade, largura/comprimento , densidade,

etc);

• Será utilizada a mesma técnica de medição para se obter as medidas?

(ex: bico, haste, encosto, orelha de um paquímetro);

• Pode-se considerar que os avaliadores são homogêneos entre si?

(mesmas habilidades, formação e experiência);

• O grau de dificuldade para se obter as medidas das características em

diferentes peças é muito próximo?

• As condições ambientais em que a mesma medida é tomada podem

ser consideradas aproximadamente iguais? (em diferentes turnos,

locais, temperatura, iluminação, ergonomia, etc).

Caso todas as questões anteriores sejam respondidas de maneira afirmativa,

pode-se considerar que existe uma família de sistemas de medição. Portanto,

os resultados dos estudos de MSA para um sistema de medição podem ser

estendidos para os demais sistemas de medição que compõem uma família.

Por outro lado, também é comum dizer que os estudos de MSA conforme

descritos pelo manual MSA 3ª edição da AIAG não são aplicáveis para aquelas

organizações, onde dezenas de instrumentos do tipo passa-não-passa são

utilizados. Uma empresa que possui dezenas desses dispositivos irá considerar

impraticável a execução dos estudos de MSA para atributos, pois acredita que

centenas de peças deverão ser dimensionadas para esse fim. Nesse caso, é

aconselhável utilizar o conceito de família de sistemas de medição. Se os

distintos instrumentos de medição utilizarem o mesmo princípio de medição,

pode-se escolher aquele que irá avaliar a característica com menor tolerância e

estender seus resultados aos demais instrumentos (note que as demais

questões também devem ser respondidas de maneira afirmativa). Isso irá

reduzir significativamente o número de estudos de MSA, além de atender aos

propósitos de um sistema de medição.

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Planejamento dos estudos de MSA

O manual MSA 3ª edição da AIAG descreve que:

“O planejamento é essencial, muito importante de ser feito antes do projeto e

da compra de equipamentos ou sistemas de medição”.

É muito comum os metrologistas elaborarem cronogramas de execução dos

estudos de MSA e atribuírem a isso o nome de planejamento. O cronograma

de execução dos estudos é apenas uma parte do planejamento. Muitas das

decisões tomadas durante a fase de planejamento afetarão a seleção dos

equipamentos de medição. Um bom planejamento pode evitar problemas e

erros de medição futuros.

Entretanto, nem todos os sistemas de medição necessitam de um profundo

planejamento. Equipamentos simples como, paquímetros, micrômetros e

calibradores, podem não requerer um planejamento tão elaborado.

O primeiro passo é estabelecer o propósito do sistema de medição e como as

medições serão utilizadas. A formação de um time multifuncional, no início do

processo de desenvolvimento do sistema de medição, é necessária para

atender a este propósito.

Para se elaborar um planejamento existem algumas questões que devem ser

consideradas:

• Quem deve participar da análise das necessidades?

• Qual o nível de sensibilidade para o instrumento de medição?

• Quais habilidades básicas são necessárias ao avaliador?

• Como as medições serão feitas? (manual, automático, semi-automático)

• Quais os cuidados necessários para se obter a melhor medição?

• É necessário calibrar/ajustar o instrumento antes da medição?

• Que tipo de ambiente é necessário para garantir a qualidade das

medições?

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Muitos auditores ainda não estão cobrando o planejamento dos estudos de

MSA, conforme estabelecido pelo manual MSA 3ª edição, por falta de

conhecimento. De qualquer modo é necessária sua adequação a este quesito,

não apenas para atender os requisitos dos clientes ou atender aos auditores,

mas para melhorar a eficiência e a eficácia dos sistemas de medição.

Erros mais comuns durante um processo de auditoria

Boa parte das organizações que executam estudos de MSA, tradicionalmente

considera os estudos de R&R (repetitividade e reprodutibilidade) como

suficiente, deixando para traz os demais estudos (tendência, estabilidade e

linearidade). Isso também tem ocorrido durante as auditorias, tanto internas

quanto de certificadoras.

Alguns erros comuns cometidos pelos auditores de certificadoras foram

publicados na revista eletrônica ACTIONLINE da AIAG (edição março/abril de

2007), como segue:

• Assumir que o manual MSA 3ª edição é um padrão para todos os

dispositivos de um fornecedor;

• Auditar peças que não estejam na temperatura ambiente;

• Pensar que somente os critérios do R&R servem para avaliar um

sistema de medição;

• Acreditar que para R&R acima de 30% os dispositivos de medição não

são aceitáveis, independente de outros fatores;

• Processos que são capazes e estáveis requerem análise periódica de R&R. (segundo Mike Down4, se um fornecedor demonstrar que um processo é estável e capaz com o auxilio de cartas de controle, então a análise de sistema de medição pode não ser necessária. A variação das medidas está incluída na variação total do processo. Isso não elimina a necessidade de manutenção e calibração regulares, somente elimina a necessidade de estudos dedicados de R&R).

___________________________________ 4 Mike Down – Engenheiro de Veículos Avançados da GM-USA – Presidente dos sub-comitês de avaliação dos manuais de FMEA, CEP e MSA da AIAG.

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Conclusão:

A implantação de um sistema de medição não se resume em aplicar os

estudos de MSA conforme definidos em guias e orientações dos clientes. Este

assunto depende de um maior conhecimento sobre as técnicas aplicadas.

Existe uma série de assuntos como: estudos de MSA por família, situações

onde não é necessário aplicar estudos de MSA, que os manuais não abordam

de maneira mais aprofundada, especialmente quando se trata de sistemas

complexos (não replicáveis ou destrutivos).

Certamente, um conhecimento maior sobre estatística aplicada a processos

industriais (teste de hipóteses, distribuição t de Student e outros) deveria ser

adquirido pelo pessoal responsável por conduzir tais estudos. Em muitos

momentos o manual MSA 3ª edição pressupõe que o leitor detenha estes

conhecimentos e sabe avaliar corretamente sua aplicação.

O manual MSA 3ª edição da AIAG é um guia de referência para a análise de

sistemas de medição e não deveria ser usado como uma norma padrão. Os

auditores não deveriam pressionar o uso do manual MSA nos dispositivos de

medição que não estão identificados nos planos de controle, a menos que a

organização não tenha elaborado tais planos corretamente.

Para finalizar, a condução desse processo na organização deveria ser feita

com a participação das áreas de interesse (ex: Qualidade, Projeto, Processo,

Produção e Metrologia), para se alcançar os objetivos pretendidos e garantir a

qualidade das medições executadas. Mudanças nos sistemas de medição

deveriam ser informadas imediatamente ao responsável pelos estudos, para

que novos estudos de MSA sejam providenciados e seja garantida a

conformidade dos sistemas de medição.

___________________________ * Eng° Renato Ferreira da Silva – Sócio, Consultor e Instrutor da QualyPro

[email protected] – 31 3391-7646

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