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Metrologia: o que é, o que estuda e quais seus benefícios para a indústria

Atualizado em 29/09/23 - Escrito por Bianca Xavier na(s) categoria(s): Qualidade

Metrologia é a ciência que estuda medidas, as formas de calculá-las, os fatores que interferem no processo de medição e problemas que possam atrapalhar os dados.

Esse conhecimento científico pode ser aplicado em diversas áreas, incluindo a metrologia industrial, onde ajuda a controlar os processos de fabricação.

A ciência da metrologia vem ganhando espaço nas indústrias como uma maneira eficaz de garantir a qualidade da produção através de medições mais precisas.

É importante investir nessa área para o desenvolvimento de uma maior exatidão dos processos industriais, resultando em menos erros e, consequentemente, maior economia para a empresa.

Por isso, chamamos o matemático e chefe do serviço de metrologia da unidade Farmanguinhos da Fiocruz, Alan Amaral, para responder às seguintes questões:

• O que é a metrologia e seus tipos;
• Qual é o papel da metrologia e seus erros mais comuns;
• Quais são os benefícios da metrologia para a indústria;
• Como as inovações tecnológicas impactam a metrologia;
• Quais são os campos de atuação dos profissionais da metrologia;
• Dicas para indústrias que desejam investir na área.

Entrevista com o especialista Alan Amaral

Quem é Alan Amaral?

Alan Amaral é matemático e profissional da área de Metrologia e Sistemas de Qualidade desde 2004. Possui experiência sólida em implementar laboratório de calibração, calibração de instrumentos de medidas, gestão de equipamentos, cálculo de incerteza de medição, elaboração e controle de documentos, entre outros.

O matemático trabalha na Fio Cruz desde 2008 e é gestor da área de metrologia. Isso o coloca em uma posição de autoridade no assunto. A entrevista que fizemos com ele está bastante didática e ajudará a entender de vez o que é a metrologia.

O que é a metrologia?

A metrologia é a ciência das medições, ou seja, é a ciência que estuda todos os fatores que interferem no processo de medição, a forma em que essa medição é feita e a incerteza associada ao processo de medição realizado.

Essa ciência pode ser aplicada a diversos segmentos, já que perpassa qualquer área do conhecimento em que algo precise ser medido.

Tipos de metrologia

Atualmente, a metrologia é dividida em três grandes campos:

• Metrologia legal;
• Metrologia industrial;
• Metrologia científica.

A metrologia legal é o ramo que se dedica às transações comerciais, observando as determinações legais do Inmetro.

Nesse campo, é comum a verificação de bombas de combustíveis, a verificação de balanças de mercado, e também a verificação de itens vinculados à área da saúde como esfigmomanômetros, balanças médicas etc.

A metrologia científica é a área que foca no desenvolvimento da ciência da metrologia, desenvolvendo novos padrões ou métodos de medição com o objetivo de diminuir incertezas e obter resultados cada vez melhores.

Por fim, a metrologia industrial é a aplicação direta desses instrumentos de medição em processos de fabricação.

Esse campo de estudo pode ser aplicado a qualquer área da indústria que requer medições, em processos como avaliação de matéria-prima ou liberação de produtos, etapas nas quais os produtos são liberados para comercialização.

Indústrias como a farmacêutica, a química, de petróleo, alimentícia, mecânica, automobilística, se beneficiam muito da metrologia, variando apenas os tipos de medições que devem ser realizadas.

Papel da metrologia

A função da metrologia é evitar que um produto não conforme seja aprovado ou que um produto conforme seja rejeitado.

Isso porque, quando um instrumento é calibrado, são definidos os testes necessários para avaliar seu desempenho.

Somente essa avaliação pode garantir a qualidade de um instrumento de medição, assegurando uma avaliação correta dos próprios produtos.

A metrologia pode estar presente em todas as fases de fabricação de um produto, já que problemas com a medição no desenvolvimento podem acarretar em problemas para o resto do processo produtivo.

Além disso, a maioria das normas exigidas das indústrias possuem requisitos que tratam sobre o processo de monitoramento e medição, o que requer o uso dos conhecimentos da metrologia.

Órgãos como o ENEA ou a ANVISA, por exemplo, exigem que os instrumentos de monitoramento de processos sejam calibrados e atendam aos parâmetros definidos.

Esse tipo de verificação também é feita na área da segurança, na qual os processos de medição de riscos ambientais também devem passar pelo escrutínio da metrologia na calibração de seus instrumentos.

Nesse processo de calibração dos instrumentos, existem técnicas estatísticas para estimar a frequência ideal para a realização dessa calibração.

Essa frequência também depende de fatores como:

• Quantidade de ferramentas disponíveis para uso;
• Frequência de uso dessas ferramentas;
• Ambiente na qual elas são utilizadas (se é um ambiente agressivo ou não).

Assim, a frequência de calibração deve ser determinada de maneira a identificar as falhas antes que elas ocorram de fato, perto de seu limite de erro.

A área de metrologia é comumente relacionada e até subordinada à área de manutenção, pela natureza das suas atividades.

No entanto, ela também pode ser aproximada à área da qualidade, já que sua função é garantir que o instrumento atenda a certos requisitos.

Erros comuns na metrologia

Dessa maneira, a metrologia se baseia, então, nesses três pilares: o equipamento de medição, o ambiente no qual é feita a medição e a estratégia utilizada.

Em todos esses, podem ocorrer erros. 

É comum que as pessoas não se atentem ao método de medição, o que é necessário para que o profissional se certifique de que o erro apontado é inerente ao instrumento, e não ao processo de medição.

Mesmo com uma boa estratégia e um instrumento adequado, a execução da medição pode possuir erros, que levam a resultados incorretos.

Esse tipo de erro na execução é mais complexo de ser identificado em relação a outros tipos de erros, já que não há registros do erro. Por isso, é necessário tomar todos os cuidados possíveis na execução das medições.

Benefícios da metrologia para a indústria

O campo da metrologia é relativamente novo, e foi desenvolvido com a intenção de melhorar a produtividade das áreas onde é aplicada.

Essa ciência vem como uma maneira de sanar a demanda do mercado por especificações mais precisas do que precisa ser medido, as estratégias e instrumentos de medição, já que isso tudo varia de acordo com a situação apresentada.

Uma área da metrologia que beneficia a indústria é a calibração de instrumentos, que permite determinar se aquele instrumento está apto a realizar a atividade a qual ele é destinado.

Dessa maneira, se reduz a perda de processo, já que um instrumento com um erro acima do critério permitido gera produtos fora de especificação, que podem ser aprovados indevidamente.

Indústrias que possuem uma necessidade por um controle dimensional rigoroso, como uma indústria que fabrica parafusos, por exemplo, podem sofrer grandes perdas a partir do uso de instrumentos inadequados, reprovando produtos não conformes apenas no final do processo.

É assim que a metrologia contribui para o processo produtivo de uma indústria, fornecendo medições corretas e mais precisas, que evitam erros e, consequentemente, perdas que representam prejuízos financeiros.

Como as inovações tecnológicas impactam a metrologia

As inovações tecnológicas dos últimos tempos impactam totalmente o campo da metrologia industrial.

Um dos maiores benefícios que a tecnologia trouxe a esse campo foi a garantia da integridade de dados através dos sistemas de gestão.

O movimento da indústria tem sido de eliminar relatórios em papel, migrando suas informações para sistemas que integrem suas informações da linha de produção.

Dessa maneira, o processo de preenchimento das informações também é automatizado, diminuindo o nível de intervenção humana.

 Na metrologia, ocorre o mesmo processo, com instrumentos que permitem menos intervenção humana, pois estão interligados a um sistema que registra suas indicações.

Esses instrumentos já são capazes de registrar todas as informações da medição como o resultado, o analista responsável, o produto analisado, a data etc.

A tendência do mercado é que cada vez mais os instrumentos estejam interligados e necessitem de menos intervenção humana dentro dos processos, incluindo os processos de medição.

Por isso, ter um sistema de ERP que consiga abarcar todas as informações necessárias e que permita ao gestor visualizar sistemicamente o que foi executado e o que está sendo planejado minimiza drasticamente a possibilidade de falhas no processo.

Isso porque o sistema pode possuir alertas sobre vencimento de prazos de calibração ou manutenção, impedindo ações nesses equipamentos que comprometam a qualidade da sua produção.

Esse tipo de funcionalidade contribui para que a indústria permaneça dentro dos requisitos legais necessários e também agilize seus processos, já que as informações são trazidas ao gestor de maneira automática e mais rápida.

Campos de atuação do profissional da metrologia

No Brasil, ainda são poucos os cursos ofertados na área de técnica em metrologia, o que resulta em uma falta desses profissionais no mercado de trabalho.

Por isso, é comum ver técnicos em mecânica, eletrônica, química e áreas correlatas trabalhando na área.

No entanto, o profissional da metrologia é muito versátil, sendo capaz de atuar em qualquer ambiente em que haja uma medição.

Os laboratórios de calibração, por exemplo, representam um campo muito forte para a atuação desse profissional.

Além disso, indústrias e laboratórios de pesquisa em geral também possuem uma forte possibilidade de atuação para técnicos em metrologia.

Na formação de metrologia, também é comum que se aprenda sobre a área da qualidade, que perpassa uma gama ainda maior de atividades, como a área farmacêutica, a alimentícia, a petroquímica, a automotiva, a aeroespacial e mais.

Ou seja, sempre que houver uma medição, será necessário um profissional que entenda como medir e como avaliar o instrumento utilizado, de acordo com a qualidade que aquela medição requer

Dicas para indústrias que desejam investir na área

O especialista Alan Amaral recomenda que o primeiro passo para uma indústria que deseja investir mais em suas medições seja a identificação do que realmente precisa ser medido.

Nem tudo que é medido na indústria é um parâmetro crítico para o processo de produção, alguns parâmetros são apenas informativos.

Por isso, é importante começar por essa definição do que é crítico ou não. Depois dessa definição, deve-se pensar qual instrumento será usado para a medição, já que ele será definido a partir de quão crítica é aquela medição.

Definido o instrumento, deverão ser analisados os critérios para aquele instrumento como a frequência de calibração.

A partir disso, será elaborado o Plano Mestre de Calibração, onde é registrado via ERP ou planilha, todos os instrumentos que a indústria possui, aqueles que são controlados pela empresa ou não.

Com isso em mãos, serão definidas as frequências de calibração e os critérios impostos para a calibração.

Toda calibração deve possuir critérios para que ela seja útil, já que não é proveitoso realizar uma calibração sem definir critérios para sua realização.

Por fim, deve-se garantir que esse Plano Mestre de Calibração seja seguido à risca, para que não ocorram problemas com regulamentos, nem problemas no processo da empresa.

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