O Plano de Amostragem no Controle de Qualidade

Economia de tempo e custo na inspeção de peças metálicas pequenas

Costumamos falar sobre a importância das inspeções para a fabricação de pequenas peças metálicas, ajudando a garantir a qualidade dos componentes que compõem milhares, senão milhões, de produtos.

No entanto, a inspeção 100% consome tempo e custo significativos - além disso, ainda não garante 100% de conformidade. É por isso que os fabricantes e seus clientes confiam em um plano de amostragem no controle de qualidade (QC).

Boas razões para usar planos de amostragem para inspeção

Inspeções visuais – seja a olho nu ou usando ferramentas ópticas sofisticadas – são feitas para detectar uma variedade de problemas de acabamento superficial em peças metálicas, desde corrosão e contaminação até rachaduras e irregularidades na superfície.

Mas, dadas as grandes quantidades com as quais a maioria dos fabricantes trabalha, é impraticável gastar a quantidade de tempo e dinheiro necessários para examinar 100% das peças em cada lote. Por exemplo, aqui na Metal Cutting Corporation, produzimos rotineiramente lotes de 100.000 peças.

Inspecionando um lote tão grande, também é fácil cometer um erro. Coloque uma peça no compartimento errado, coloque um micrômetro um pouco afastado durante a medição ou apenas pisque - qualquer um desses pode significar a falta de algum defeito que afetaria o desempenho do produto final.

Além disso, mesmo com uma gama de ferramentas muito precisas disponíveis para inspecionar peças, é impossível examinar cada pequeno segmento da superfície de uma peça. Isso significa que mesmo se você fizer 100% de inspeção, não será precisamente 100%.

Por definição, um plano de amostragem é um método estatístico para determinar se aceita ou rejeita uma grande quantidade de material que está sendo produzido. Com um plano de amostragem de CQ, um número relativamente pequeno de peças do lote é inspecionado para determinar se o lote inteiro será aceito ou rejeitado com base no número de peças defeituosas na amostra.

AQL na amostragem de controle de qualidade

Na Metal Cutting, a experiência nos mostrou que inspecionar uma pequena parte das peças em um lote não é apenas mais rápido e econômico, mas também nos permite prestar mais atenção ao processo de inspeção. Com cada peça da amostra sendo inspecionada com mais cuidado, a probabilidade de erros ou simplesmente falta de algo é reduzida.

O melhor de tudo é que um plano de amostragem de qualidade fornece resultados estatisticamente válidos e alta confiança de que, se a amostra estiver livre de defeitos, todo o lote atenderá aos requisitos do cliente para um Nível de qualidade aceitável (AQL).

Estatisticamente, AQL é uma medida do número máximo de produtos defeituosos que seriam considerados aceitáveis ​​em um determinado tamanho de amostra. Corresponde à porcentagem de uma produção que pode ser rejeitada antes que alguma ação corretiva seja tomada.

Quanto maior o AQL, menor o número de peças que serão inspecionadas. Isso significa que com um tamanho de lote de 100.000 peças, por exemplo, 123 peças seriam inspecionadas no AQL 0,4, mas apenas 29 peças seriam inspecionadas no AQL 4,0.

Os Padrões para Planos de Amostragem

Nos planos de amostragem, o número de peças a serem inspecionadas e o número aceitável de peças defeituosas em uma amostra geralmente são baseados em AQLs e valores de índice incluídos em padrões publicados, como ANSI/ASQ Z1.4-2008, do American National Standards Institute (ANSI)/American Society for Quality (ASQ).

Você também pode encontrar valores de lote e tamanho de amostragem e outras informações técnicas no livro Zero Acceptance Number Sampling Plans , Quinta Edição, por Nicholas L. Squeglia.

Aqui na Metal Cutting, preferimos inspecionar peças de metal usando o padrão AQL 1.0 c=0 , que é um plano de amostragem de aceitação zero do livro de Squeglia. Este plano determina quantas peças selecionadas aleatoriamente iremos inspecionar, dependendo do tamanho do lote, para garantir estatisticamente que todas as peças sejam de qualidade aceitável.

Usando o plano de amostragem AQL 1.0 C=0 de aceitação zero

Estatisticamente falando, N é a população total de peças, n é o tamanho da amostra e c é a quantidade de peças ruins que serão permitidas. Assim, um plano de amostragem c=0 significa simplesmente que se um defeito for encontrado entre o tamanho da amostra (n), todo o lote (N) será rejeitado ou sujeito a 100% de inspeção.

O AQL associado determina quantas peças selecionadas aleatoriamente serão inspecionadas, com base no tamanho total do lote. Por exemplo, empregando um valor de índice AQL de 1,0 como nosso padrão, inspecionaríamos:

• Uma amostragem aleatória de 50 peças em um lote de 5.000 peças de metal pequenas
• Uma amostra aleatória de 74 peças em um lote de 100.000 peças

Usando nosso plano de amostragem de aceitação zero preferido AQL 1.0 c=0, se apenas um parte selecionada aleatoriamente na amostra falha na inspeção, então todo o lote é rejeitado ou 100% de inspeção deve ser realizada para a característica com falha. Se toda a amostra passar na inspeção, todo o lote será aceito

Quando usar um plano de amostragem no controle de qualidade

Na Metal Cutting, onde produzimos milhares de pequenas peças de metal todos os dias, gostamos de dizer que a inspeção de qualidade das peças faz parte do nosso DNA. Portanto, normalmente começamos cada projeto com um plano de amostragem que descreve as especificidades da inspeção de peças metálicas, incluindo os valores de índice e AQL associados.

Ao fornecer esse nível de detalhe, com diretrizes rígidas para inspeção de peças, descobrimos que os planos de amostragem nos ajudam a garantir níveis de qualidade aceitáveis ​​e custo-benefício.

Devido ao nosso compromisso com a qualidade, não inspecionamos apenas as peças finais no final da fabricação, antes da embalagem e entrega. Em vez disso, nosso processo inclui amostragem de CQ em vários estágios.

Isso inclui o recebimento, onde recebemos e inspecionamos não apenas nossa matéria-prima, mas também qualquer material fornecido pelo cliente que usaremos para fazer uma peça. Também fazemos amostragem de CQ em uma etapa (ou etapas) designada durante a produção - e, claro, no final.

Isso nos permite ter certeza de que a qualidade é rigorosamente controlada durante todo o processo.

Outras ferramentas estatísticas para controle de qualidade

É claro que os planos de amostragem também não são perfeitos, então pode haver uma ou duas partes imperfeitas em um lote de 100.000. É aí que outras ferramentas estatísticas podem ser trazidas para o processo.

Por exemplo, um cliente pode solicitar um valor de Cpk de 1,33 ou melhor, para garantir que (estatisticamente falando) as peças estejam próximas do valor nominal em vez dos limites superior ou inferior das especificações de tolerância.

Se o cliente tiver tolerâncias muito apertadas e estiver usando os recursos máximos de uma máquina, o Cpk não é a melhor opção. Isso porque toda a faixa de tolerância precisará ser usada para atender à especificação rígida.

No entanto, com uma faixa de tolerância menor, a estatística Cpk pode ser usada para mostrar processos e resultados em conformidade.

Por que preferimos o plano de amostragem AQL 1.0 C=1

Às vezes, os clientes solicitam um nível de AQL diferente, como 0,4 (vs. 1,0), o que aumentará o número de peças de amostra a serem inspecionadas e, por sua vez, aumentará o custo da inspeção.

Além disso, os clientes podem solicitar diferentes tipos de planos de amostragem, como um baseado em padrões criados pela ANSI, que exige tamanhos de amostra maiores, mas permite que algumas peças estejam fora das especificações. Por exemplo, um gráfico ANSI/AQL Z1.4–2008 especifica que em um plano de amostragem normal com um tamanho de lote de 5.000 peças, um AQL de 1,0 e nível de inspeção II:

• O tamanho da amostra aleatória seria de 200 peças
• O lote pode ser aceito com até cinco peças amostradas fora das especificações
• O lote seria rejeitado e sujeito a 100% de inspeção somente se seis ou mais peças estivessem fora das especificações

No entanto, descobrimos que nosso padrão preferido, AQL 1.0 c=0, é um plano de amostragem mais eficiente e econômico. Ao nos permitir inspecionar menos peças sem aumentar a probabilidade estatística de peças rejeitáveis, o AQL 1.0 c=0 nos ajuda a fornecer um alto nível de garantia de qualidade enquanto reduz os custos de inspeção.

Além disso, o envio de muitas peças que sabemos que incluirão peças ruins vai contra nossa meta de qualidade, que é ter ZERO peças inspecionadas fora das especificações. Isso torna um plano de amostragem de aceitação zero o mais adequado para as necessidades de nossos negócios e de nossos clientes.

Validade estatística vence o dia

No final, com um plano de amostragem estatisticamente válido, podemos inspecionar um número menor de peças com mais cuidado e dar aos clientes um alto nível de confiança de que, se a amostra for aceitável, todo o lote será aceitável.

Novamente, você pode encontrar valores de lote e tamanho de amostragem e outras informações técnicas sobre planos de amostragem de CQ – bem como documentação sobre a validade do AQL c =0, o plano de amostragem que a Metal Cutting recomenda – no livro de Squeglia (citado acima).

Mas quaisquer que sejam os métodos de inspeção e os planos de amostragem que você decida usar, é importante incluir essas informações em suas especificações e em sua solicitação de estimativa de projeto. Dessa forma, seu parceiro de fabricação pode fazer recomendações e fornecer uma cotação precisa e oportuna - uma que inclua a inspeção no custo total de suas peças de metal.

Você pode aprender mais sobre como especificar seus requisitos para inspeção de peças, bem como para corte e acabamento de peças metálicas para sua aplicação de peças metálicas pequenas, baixando uma cópia gratuita de nosso guia completo, Como ajustar sua solicitação de cotação para Sua vantagem máxima:perguntas frequentes no fornecimento de peças pequenas .