ENQUALAB-2005Encontro para Qualidade de Laboratórios

7 a 9 de Junho de 2005, São Paulo - BRASIL

Calibração de Padrões Internos de Trabalho e de Instrumentos Críticos

Joel Alves da SilvaEscola SENAI “Armando de Arruda Pereira”, São Caetano do Sul, São Paulo/

labmetro@sp.senai.br / 42283355 ramal 107- 71385448

Introdução

É importante salientar algumas diretrizes paraelaborar a programação, planejamento, execução,registro e controle de calibração / ajuste dos padrõese dos instrumentos críticos para a qualidade, tendo afinalidade de garantir a capacidade de mediçãorequerida para o processo.

Pessoal Envolvido

O pessoal envolvido para a garantia da qualidadedeve atender alguns quesitos:

1. Assegurar a implementação do programade calibração / ajuste dos padrões einstrumentos críticos para a qualidade eacompanhar através de relatórios gerenciais;

2. Acompanhar o programa de calibração,avaliando os resultados e promovendo açõesde melhorias, em conjunto com os setoresenvolvidos;

3. Coordenar o planejamento final dasatividades do programa de calibração,garantindo a execução dos serviços;

4. Avaliar tecnicamente a conclusão dosserviços (análise crítica);

5. Definir as freqüências de calibração econtrolar a sua validade;

6. Analisar e aprovar alteração na freqüênciade calibração;

7. Incluir / excluir padrões de trabalho einstrumentos do programa de calibração;

8. Indicar no corpo da O.S, uma nova datapara a calibração para os casos dereprogramação por impedimento ou falta demão de obra momentâneo.

9. Execução da calibração dos instrumentosconforme procedimento definido;

10. Manter a identificação dos instrumentos epadrões de trabalho;

11. Utilizar os procedimentos específicos decalibração durante a calibração;

12. Executar as ações para tratamento dedesvios em padrões de trabalho einstrumentos críticos para a qualidade;

13. Manusear, preservar e armazenar osinstrumentos e padrões de trabalho deacordo com procedimento definido;

14. Comprovar a exatidão e adequação ao usodos instrumentos e critério de aprovação;

15. Caso seja feita a calibração por fornecedorexterno, realizar análise crítica emcertificados de calibração externa;

16. Definir o grau de criticidade no âmbito dacompetência, elaborar e controlar a lista dosinstrumentos críticos e padrões de trabalho.

17. Elaborar o programa de calibração, emconsenso com os setores envolvidos.

18. Emitir relatórios de programação;19. Garantir os registros para formação de

histórico.20. Coordenar junto aos setores, a liberação dos

instrumentos sujeitos a calibração.21. Emitir, controlar e arquivar certificados de

calibração.22. Emitir um aviso, em forma de correio

eletrônico, quando houver desvio empadrões de trabalho e/ou instrumentoscríticos para a qualidade, e encaminhá-losaos setores envolvidos;

23. Realizar aquisição de instrumentos para oprocesso e controle de processo;

24. Formalizar toda vez que o programa decalibração não puder ser cumprido;

25. Indicar nova data para a calibração para oscasos de reprogramação por impossibilidademomentânea, de disponibilizar o

equipamento e/ou instrumento para acalibração;

26. Solicitar análise crítica dos técnicos paracertificados ou serviços externos, seaplicável;

27. Estabelecer junto com o Técnico deInstrumentação o critério de aceitação etolerância para os instrumentosconsiderados críticos e emitir a relaçãodos pontos de medição, indicação e registro,críticos para a qualidade com suasrespectivas variações (tolerâncias).

Algumas definições

• Calibração: Conjunto de operaçõesque estabelece, sob condiçõesespecificadas, a relação entre os valoresindicados por um instrumento demedição ou sistema de medição ouvalores representados por uma medidamaterializada ou um material dereferência, e os valores correspondentesdas grandezas estabelecidos porpadrões.

• Ajuste: Operação destinada a fazercom que um instrumento de mediçãotenha desempenho compatível com oseu uso.

• Rastreabilidade: Propriedade doresultado de uma medição ou do valorde um padrão estar relacionado àreferências estabelecidas, geralmentepadrões nacionais ou internacionais,através de uma cadeia continua decomparações, todas tendo incertezasestabelecidas.

• Padrão de Referência: Padrão,geralmente tendo a mais altaqualidade metrológica disponível emum dado local em uma dadaorganização, a partir do qual asmedições lá executadas são derivadas.

• Padrão de Trabalho: Padrão utilizadorotineiramente para calibrar oucontrolar medidas materializadas,instrumentos de medição ou materiaisde referência.

• Material de Referência: Material ousubstância que tem um ou maisvalores de propriedades que sãosuficientemente homogêneas e bemestabelecidos para ser usado nacalibração de um aparelho, na avaliaçãode um método de medição ou atribuiçãode valores a materiais.

• Material de Referência Certificado:Material de referência, acompanhadopor um certificado, com um ou maisvalores de propriedades, e certificadospor um procedimento que estabelecesua rastreabilidade à obtenção exata daunidade na qual os valores dapropriedade são expressos, e cada valorcertificado é acompanhado por umaincerteza para um nível de confiançaestabelecido.

• Confiabilidade Metrológica:Conjunto de métodos e ações paragarantir que padrões, instrumentos eoutros dispositivos de medição e testesejam adequadamente controlados,ajustados, calibrados e mantidos comfreqüências determinadas, de forma amanter os erros sistemáticos erandômicos dentro de limitessatisfatórios.

• Exatidão de Medição: Grau deconcordância entre o resultado de umamedição e um valor convencional domensurando.

• Incerteza : Parâmetro, associado aoresultado de uma medição, quecaracteriza a dispersão dos valores quepodem ser fundamentalmenteatribuídos a um mensurando.

• Exatidão de um Instrumento deMedição: Aptidão de um instrumentode medição para dar respostas próximasa um valor verdadeiro.

• Crítico: Pontos de medição eequipamentos diretamente ligados aoprocesso ou ao Controle da Qualidade,onde um defeito, ou falha podem afetaro produto, e os resultados de processonão podem ser verificados através de

ensaios subseqüentes do produto, eonde, as deficiências de processamento,a partir destes pontos, podem se tornaraparentes somente depois, que oproduto estiver em uso. Também seráconsiderado como crítico os pontos demedição e equipamentos, onde umdefeito ou falha podem causar acidentescom pessoal ou danos ao MeioAmbiente.

• Tolerância do Processo: Significa omáximo desvio da variável de processo,para um determinado ponto, semcomprometer as especificações doproduto

• Critério de aceitação/Adequação aouso: É uma fração considerada, daamplitude da tolerância do processo.Define o erro permissível que podedeterminar ajuste no instrumento oucomprovação da adequação ao uso. Ocritério de aceitação especificado éindividual e está definido em cadainstrução de serviço, na ficha decalibração e ajuste FCA.

• Mensurando: Grandeza submetida àmedição.

Requisitos da norma NBR ISO/IEC 17025

Rastreabilidade de medição

... 5.6.1 Calibração

5.6.2.1 Generalidades

Todo equipamento utilizado em ensaios e/oucalibrações, incluindo os equipamentos paramedições auxiliares (por exemplo: condiçõesambientais), que tenha efeito significativo sobre aexatidão ou validade do resultado do ensaio,calibração ou amostragem, deve ser calibrado antesde entrar em serviço. O laboratório deveestabelecer um programa ou procedimento para acalibração de seus equipamentos.NOTA 1: Convém que tal programa inclua umsistema para a seleção, uso, calibração, verificação,controle e manutenção dos padrões, dos materiaisde referência usados como padrões e doequipamento de medição e de ensaio usado pararealizar ensaios e calibração.

5.6.3 Padrões de referência e matérias dereferência

5.6.3.1 Padrões de referência

O laboratório deve ter um programa eprocedimento para a calibração dos seus padrões dereferência. Os padrões de referência devem sercalibrados por um organismo que possa proverrastreabilidade, como descrito em 5.6.2.1. Taispadrões de referência de medição mantidos pelolaboratório devem ser utilizados somente para acalibração e não para outras finalidades, a não serque o laboratório possa demonstrar que seudesempenho como padrão de referência não seriainvalidado. Os padrões de referência devem sercalibrados antes e depois de qualquer ajuste.

5.6.3.2 Materiais de referência

Os materiais de referência devem, sempre quepossível, ser rastreáveis as unidades de medidas SI,ou a materiais de referência certificados.Materiaisde referência internos devem ser verificados namedida em que isso for técnica e economicamentepraticável.

5.6.3.3 Verificações intermediárias

As verificações necessárias a manutenção daconfiança no status da das calibrações dos padrõesde referência, devem ser realizadas de acordo como procedimentos e cronograma definidos.

5.6.3.3 Transporte e armazenamento

O laboratório deve ter procedimentos para efetuarem segurança o manuseio, transportearmazenamento e uso dos padrões de referência edos materiais de referência, de forma a prevenircontaminação ou deterioração e proteger suaintegridade.NOTAS: Podem ser necessários procedimentosadicionais, quando os padrões de referência e osmateriais de referência forem utilizados emensaios, calibrações ou amostragens realizadas foradas instalações permanentes do laboratório.

Identificação e Localização:

São necessários a identificação e cadastro de cadapadrão de trabalho e instrumento de forma a manter

programação, histórico e permitir a rastreabilidadenecessária.

Determinação da Criticidade de Equipamentos e /ou Instrumentos:

Para a determinação do grau de criticidade dosinstrumentos e/ou equipamentos, os responsáveis decada área deverão classificar conforme algunsquesitos submetidos como segue:

Segurança e Meio Ambiente1. Acidentes pessoais, agressões ao Meio

Ambiente e danos materiais2. Exposição a riscos de acidentes ao Meio

Ambiente ou ao patrimônio

Qualidade e Produtividade1. Produtos com defeito e sem possibilidade de

ensaios subsequentes ou testes a partir doponto de medição que possam detectar afalha, que só se tornará aparente quando oproduto estiver em uso.

2. Variação da Qualidade ou da produtividade

Mantenabilidade

1. O tempo e/ou custo do reparo são elevados,suportáveis ou irrelevantes.

Programação de Calibração:

Deve ser feita a elaboração da relação dos padrões detrabalho com base nas exatidões das mediçõesrequeridas pelo processo.O técnico analisa a relação dos pontos demedição, indicação e registro críticos para aqualidade e suas respectivas tolerâncias, aplica ocritério de aceitação e estabelece a freqüência inicialde calibração. O programa deve conter a identificação dosinstrumentos, o título das instruções de calibração, afreqüência, seus respectivos tempos de duração e asemana/data na qual o evento está previsto.Deve ser avisado, em tempo hábil, caso haja algumaalteração que possa impedir o cumprimento daprogramação, para as disposições de suaresponsabilidade (reprogramação; aviso de desviopor validade vencida).

Sistema de Rastreabilidade:

Os instrumentos devem ser calibrados contraequipamentos certificados que tenham uma relaçãoválida conhecida com padrões nacional ouinternacionalmente reconhecidos e quando nãoexistirem tais padrões a base utilizada para calibraçãoé documentada em procedimento.

Padrões Internos

a) Padrão de trabalho - é rastreável a padrõesexternos através do código de identificação e/oulocalização.b) Material de referência - é feita a aquisição pelainstrumentação.

Fornecedores Externos:

São utilizados serviços de laboratórios que dispõem

de padrões rastreáveis a padrões nacionais ou

internacionais, prevalecendo sempre que possível,

os laboratórios da Rede Brasileira de Calibração -

RBC.

Procedimentos de calibração/ajuste:

Toda calibração é realizada em conformidade com osprocedimentos de calibração específicos.,É utilizado o método de comparação a padrões detrabalho ou a materiais de referência.

Freqüência de calibração

O técnico de instrumentação determina afreqüência inicial de calibração, por número desemanas. A freqüência de calibração estásujeita a alteração mediante oacompanhamento do histórico e avaliação deperformance a partir das comprovações.

Método para determinar a freqüência decalibração inicial:A escolha inicial dos intervalos de comprovação parapadrões de trabalho e instrumentos de mediçãoutilizada é a experiência técnica industrial, porémconsiderando os seguintes fatores:

a) Recomendação do fabricante;b) Extensão e severidade de uso;c) Influência do ambiente;d) Exatidão pretendida na medição.

NOTA 1: Qualquer alteração na freqüênciadeverá levar em consideração aestrutura de recursos humanos eseu impacto na programação,para o caso de ampliação dointervalo.

Execução das calibrações:

Calibrações programadas:

a) As calibrações são efetuadas e avaliadas pelotécnico de instrumentação, conforme aprogramação e utilizando os procedimentos epadrões recomendados;

b)Na falta do padrão recomendado o técnico deinstrumentação deverá providenciar outro padrãocom certificado de calibração válido, que atendaas especificações e que esteja em conformidade;

c) Se detectada alguma anormalidade noinstrumento, acessórios, ou ambos, bemcomo no sistema;

d) O executante fixa uma etiqueta em plástico, parainformar ao usuário a anormalidade detectada;

e) Ao término da calibração o executante fixa umaetiqueta de calibração no instrumento indicando adata da calibração e a semana/ano de validade;

f) Após análise e aprovação deve ser feito o registro;g) O técnico garante os registros e pode emitir aviso

em forma de correio eletrônico, para a QualidadeAssegurada e usuário, acusando desvio, se houver.

Critério de aceitação para instrumentos críticos epadrões de trabalho

Critério de aceitação descrito é sugerido e estáconsiderando:∆ = É o máximo desvio da variável de processo semcomprometer as especificações do produto(tolerância do processo).

ε = Exatidão do instrumento, de acordo com aespecificação do fabricante.

d = Desvio. É o resultado de uma medição (X)menos o valor real (Vr) convencional domensurando.

X = Resultado de uma medição

Vr = Valor real da grandeza submetida à medição

U = Incerteza expandida do instrumento. É compostapelos seguintes componentes:

U1= Incerteza tipo A. É o resultado do cálculo dodesvio-padrão das leituras no ponto.

U2 = Incerteza herdada do padrão. Este valorrepresenta a incerteza do padrão no ponto emquestão.

U3 = Resolução do padrão. É a menor divisão daescala do padrão.

U4 = Resolução do instrumento. É a menor divisãoda escala do instrumento.

O instrumento será considerado capaz para oprocesso quando atender ao critério:

Critério de aceitação de instrumentos críticos parafins de calibração:

• O instrumento será considerado adequado aouso quando:

• Esta condição deverá ser atendida em todosos pontos calibrados.• Se não; deve-se ajustar (quando possível),repetir a calibração, ou substituir oinstrumento.

Critério de aceitação de padrões de trabalho:

• O padrão de trabalho será consideradoadequado ao uso quando:

Ou, caso não se enquadre;

(d +U) ≤≤≤≤ ∆∆∆∆/2

ε ε ε ε ≤≤≤≤ ∆∆∆∆/3

U < εεεε

U < ∆∆∆∆/4

Onde este ∆/4 é calculado segundo a menorvariação, obtido entre o universo de processosexistentes na fábrica ou, caso não se enquadre, o∆/4 aplicado será o que se enquadrar para o valorde “U” em questão e, conseqüentemente, aaplicação do padrão ficará restrita.

• Estas condições deverão ser atendidas emtodos os pontos calibrados.• Para a comprovação, será consideradasomente a incerteza declarada para o instrumentopadrão de trabalho, sendo os desvios corrigidos naplanilha eletrônica utilizada para os cálculos.

Tratamento de desvio:

Podem ser consideradas não conformidades:

• Falta de número de identificação.• Troca de instrumentos sem a comunicação prévia.• Desvio entre o valor lido e o valor especificado,fora da tolerância na calibração inicial e/ou após oajuste final.• Validade da calibração do padrão ou doinstrumento, vencida.• Sofrido estrago físico aparente, comcomprometimento da leitura.• Sofrido sobrecargas além das especificadas, comcomprometimento da leitura.• Sofrido mau uso ou manuseio, comcomprometimento da leitura.• Violado o seu dispositivo de integridade.• Sua capacidade ou adequação posta em dúvidapor clientes, e se constatado o desvio de leitura.

CONCLUSÃO

A necessidade de gerenciar todos aspadrões e instrumentos utilizados dentro de umaempresa é um fator muito importante e estratégicopara todo o processo. Atualmente em algumasorganizações esse gerenciamento é compulsório eem outras é obrigatório, mediante a fatores dequalidade, custo e atendimento a normas. Caso aorganização não tenha a visão de voltada os pontosabordados, poderá ocorrer o comprometimento detodo um trabalho. E quando o produtomanufaturado por ela serem devolvidos pelosclientes, a preocupação fica focado em eliminaresse tipo de problema.

A metrologia vem a cada dia se tornandoum grande desafio de toda organização, pois ela sebaseia em fatos / dados e quanto mais confiáveiseles forem melhor será para toda organização ematingir suas metas.

O grande resultado da calibração depadrões e instrumentos é fazer com que todosproduzam e garantam a qualidade dos produtos,nos processos, nas tomadas de decisão e nãofiquem a mercê do preenchimento de formulários.

Palavras-chave: Material de referência, calibração epadrões de trabalho

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT. NBR ISO/IEC 17025. Requisitos Geraispara competência de laboratórios de ensaio ecalibração. Rio de Janeiro, 2001.

ABNT. NBR ISO 9001. Sistemas de gestão daqualidade; requisitos. Rio de Janeiro, 2000.

ABNT. NBR ISO 10012. Requisitos para osprocessos de medição e equipamento demedição; sistemas de gestão de medição. Rio deJaneiro, 2004.

INMETRO. Vocabulário internacional de termosfundamentais e gerais de metrologia. 2. ed. Riode Janeiro, INMETRO, 2000. 75 p.

Visitas realizadas em empresas de autopeçasdurante ano de 2004.