Como definir a frequência de amostragem para inspeções em lotes?

Definir a frequência correta de amostragem para inspeções de lotes é uma decisão crítica de controle de qualidade que busca equilibrar risco, custo e eficiência. Um plano de amostragem bem projetado oferece um alto nível de confiança na qualidade do lote sem o custo proibitivo de uma inspeção 100%. Trata-se de uma ferramenta estatística baseada em princípios de amostragem de aceitação, regida principalmente pelo Nível de Qualidade Aceitável (AQL).

Princípios centrais da amostragem de aceitação

A base de qualquer plano de amostragem é entender que ele avalia a qualidade do lote com base em um subconjunto representativo, e não em certeza absoluta.

Compreendendo o AQL e o risco

O Nível de Qualidade Aceitável (AQL) é o pior nível médio de qualidade de processo que você está disposto a aceitar. Um plano de amostragem definido por um AQL (por exemplo, 1,0% para defeitos maiores) não significa que você aceite lotes com 1,0% de defeitos; significa que você tem alta probabilidade (tipicamente 95%) de aceitar lotes que estejam nesse nível ou melhores. O risco correspondente é o Lot Tolerance Percent Defective (LTPD – Percentual de Defeituosos Tolerado por Lote), o nível de qualidade para o qual você tem baixa probabilidade (tipicamente 10%) de aceitar o lote. Isso equilibra o risco do produtor (rejeitar um lote bom) e o risco do cliente (aceitar um lote ruim).

Definindo níveis de inspeção e tamanho da amostra

Planos de amostragem, como os da ISO 2859-1, utilizam níveis de inspeção (Geral I, II, III ou Especiais S-1 a S-4) para determinar o tamanho da amostra com base no tamanho do lote. O Nível Geral II é o mais comum. A letra-código de tamanho de amostra obtida na tabela, combinada com o AQL escolhido, determina o número de unidades a serem amostradas e os números de aceitação/rejeição. Para componentes críticos em indústrias como dispositivos médicos ou aeronáutica e aviação, normalmente se exige um AQL mais rigoroso (por exemplo, 0,65% ou 0,10%) e um nível de inspeção mais alto (III) para minimizar o risco.

Principais fatores que influenciam a frequência de amostragem

O plano de amostragem não é “tamanho único”; ele deve ser ajustado conforme o produto e o processo.

Capacidade do processo e estabilidade histórica

Um processo de fabricação estável e capaz, com histórico comprovado de alto rendimento, justifica uma frequência de amostragem reduzida ou um AQL mais frouxo. Por exemplo, um serviço de torneamento CNC bem controlado, produzindo eixos simples, pode utilizar um AQL rotineiro de 1,5. Em contrapartida, um processo novo ou instável, ou aquele que usina materiais desafiadores como usinagem CNC de titânio ou Inconel 718, exige inspeção mais rígida, possivelmente até 100% de verificação em características críticas até que a estabilidade seja demonstrada.

Criticidade da peça e severidade da falha

O impacto potencial de uma falha de peça é o fator mais importante na definição do rigor da amostragem. Isso pode ser dividido em três categorias:

• Crítica: A falha pode causar lesão ou falha catastrófica do sistema. Requer o AQL mais rigoroso (por exemplo, 0,10%) e, muitas vezes, inspeção 100% para essa característica. Isso é inegociável para componentes de segurança crítica em aplicações automotivas ou aeroespaciais.

• Maior: A falha provavelmente resultará em um produto impróprio para uso. Um AQL apertado padrão (por exemplo, 0,65% ou 1,0%) é aplicado.

• Menor: A falha não afetará significativamente a usabilidade, mas pode impactar a estética. Um AQL mais brando (por exemplo, 2,5%) pode ser utilizado.

Homogeneidade do lote e desempenho do fornecedor

Um lote produzido a partir de um único lote de material em uma única corrida de produção é mais homogêneo do que um lote montado a partir de múltiplas configurações. Para lotes homogêneos, a amostragem estatística é mais confiável. Além disso, fornecedores certificados ou de alto desempenho, com processos validados — como aqueles que oferecem serviço one-stop — podem receber amostragem reduzida com base em seu histórico de qualidade comprovado.

Implementação de uma estratégia dinâmica de amostragem

Um plano de amostragem estático pode se tornar ineficiente ao longo do tempo. Uma estratégia dinâmica, responsiva aos dados, é muito mais eficaz.

Alternância entre inspeção normal, reforçada e reduzida

A ISO 2859-1 permite alternar entre diferentes severidades de inspeção com base no desempenho histórico. Se vários lotes consecutivos forem aceitos sob inspeção normal, é possível mudar para inspeção reduzida para reduzir custos. Se dois de cinco lotes consecutivos forem rejeitados, é obrigatório mudar para inspeção reforçada para proteger o cliente, seja aumentando o tamanho da amostra, seja exigindo um nível de qualidade mais alto para aceitação.

Integração com a Inspeção de Primeira Peça (FAI)

Para peças novas ou após uma mudança significativa de processo, uma Inspeção de Primeira Peça completa é obrigatória. Na prática, isso corresponde a uma inspeção 100% de todas as características especificadas em um pequeno lote inicial de produção. Os dados da FAI validam o processo de fabricação e de serviços de prototipagem e fornecem a base de capacidade de processo inicial que irá orientar a frequência de amostragem para lotes subsequentes de produção em massa.

Em conclusão, definir a frequência de amostragem é uma decisão estratégica. Ela começa com um padrão como o AQL, mas deve ser refinada com base na capacidade do processo, na criticidade da peça e no desempenho do fornecedor. Um plano dinâmico que responde aos dados de qualidade garante que os recursos sejam concentrados nos riscos mais elevados, assegurando a qualidade do produto e a eficiência da cadeia de fornecimento.