UNIVAP – UNIVERSIDADE DO VALE DO PARAIBA
MELHORAMENTO
DE
SISTEMA
MEDIDOR
DE
NÍVEL
DE
COMBUSTÍVEL AUTOMOTIVO, PROCEDIMENTO E SISTEMA DE CONTROLE
DE QUALIDADE ELÉTRICO.
Aparecido de Oliveira Araújo
Trabalho de Conclusão em Engenharia Elétrica, orientado pelo Prof. Dr. José Ricardo Abalde
Guede.
São José dos Campos
2012
UNIVAP – UNIVERSIDADE DO VALE DO PARAIBA
MELHORAMENTO
DE
SISTEMA
MEDIDOR
DE
NÍVEL
DE
COMBUSTÍVEL AUTOMOTIVO, PROCEDIMENTO E SISTEMA DE CONTROLE
DE QUALIDADE ELÉTRICO.
Aparecido de Oliveira Araújo
_______________________________
Prof. Dr. José Ricardo Abalde Guede.
São José dos Campos
2012
Aos Nossos pais e familiares.
AGRADECIMENTOS
A UNIVAP, em especial ao Prof. Dr. José Ricardo Abalde Guede pela orientação
acadêmica.
A TI Automotive, que forneceu todo o suporte para que este trabalho fosse realizado.
RESUMO
O crescimento da utilização de carro bicombustíveis no Brasil forçou as empresas
prestadoras de serviço a adaptarem suas tecnologias, para capacitarem os carros a utilizarem
como combustível tanto o álcool (Etanol) quanto a gasolina, porém esta adaptação fez com
que alguns problemas antes não conhecidos, agora entrarem em evidência.
O sensor de nível é parte do módulo de combustível que converte o volume de litros
que o tanque possui em sinal elétrico, para assim o painel indicar a quantidade de combustível
que o veículo possui este sensor quando processado de forma incorreta devido a um produto
pouco robusto, apresenta um problema de estanho entre as partes do circuito (Curto Circuito)
que faz com que o painel interprete de forma equivoca a quantidade de combustível presente
no tanque e este ocasiona a incorreta marcação de combustível. Os resultados experimentais
foram obtidos através de sensores montados com protótipos de cartões resistivos onde foi
analisada a eficácia da modificação e com peças que representam possíveis falhas onde foi
analisada a melhoria no método de controle de qualidade.
Palavras Chave: Sensor de nível; método de controle de qualidade; bicombustíveis;
5
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 9
Sensor de Nível .............................................................................................................................. 9
Princípios de medição .................................................................................................................. 10
Cartão resistivo discreto .............................................................................................................. 10
Cartão resistivo variável .............................................................................................................. 10
Sensores magnéticos de nível de combustível ............................................................................. 11
Sensor de Alavanca Giratória ...................................................................................................... 11
OBJETIVO .................................................................................................................................. 16
MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................................ 16
Sensor de Nível Magnético.......................................................................................................... 16
Componentes ............................................................................................................................... 17
Especificados padrões.................................................................................................................. 17
Análise da falha utilizando dispositivo de leitura de resistência ................................................. 18
Analise visual do motivo da falha ............................................................................................... 19
Analise da causa da falha por curto circuito ................................................................................ 20
Analise do sistema de controle de qualidade ............................................................................... 20
Melhoria do produto .................................................................................................................... 23
Melhoria do sistema de controle de qualidade elétrica................................................................ 24
Validação da modificação no sistema de controle de qualidade elétrica .................................... 24
RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................................ 25
CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 26
REFERÊNCIAS BIBIOGRAFICAS........................................................................................... 27
ANEXO I ..................................................................................................................................... 28
ANEXO II ................................................................................................................................... 29
6
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – Exemplos de Sensores de Alavanca Giratória.................................................12
FIGURA 2 – Princípio Sensor Hall Linear............................................................................13
FIGURA 3 – Sinal de Saída Cartão Resistivo x Sensor Hall................................................13
FIGURA 4 – Dispositivo de Medição de Nível com Sensor Hall.........................................14
FIGURA 5 – Comportamentos dos Sensores Hall................................................................15
FIGURA 6 – Sensor de Nível Magnético.............................................................................16
FIGURA 7 – Componentes do Sensor de Nível Magnético.................................................17
FIGURA 8 – Gráfico de Resistência x Ponto.......................................................................19
FIGURA 9 – Analise Visual da Falha Elétrica.....................................................................20
FIGURA 10 – Desenho de Circuitos com Falhas.................................................................21
FIGURA 11 – Analise do Sistema de Controle de Qualidade.............................................22
FIGURA 12 – Gráfico de Pontos x Resistência da peça 4...................................................22
FIGURA 13 – Modificação Proposta de Produto................................................................23
FIGURA 14 – Gráfico de Pontos x Resistência da Peça 4..................................................24
FIGURA 15 – Controle de Rejeitos 2012............................................................................25
7
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Matriz de Decisões....................................................................................15
TABELA 2 – Padrão de Ponto x Resistência..................................................................18
TABELA 3 – Ponto x Resistência...................................................................................19
TABELA 4 – Validação de Processo..............................................................................23
8
INTRODUÇÃO
A TI Automotive é uma empresa do ramo automotivo, Inglesa fundada em 1919, que
desenvolve sistema de combustível e freios. A empresa opera em 27 países nos 6 continentes, onde a
parte de sistemas de combustível corresponde a 40% de seus projetos e os sistemas de tubulações
para freios correspondem a 60%. No Brasil a empresa esta localizada em São José dos Campos e
Eugenio de Melo. A fábrica de São José dos Campos desenvolve os sistemas de tubulação para
fluídos de freio, e a fábrica de Eugenio de Melo, desenvolve módulos, bombas e sensores de nível
para o sistema de combustível.
Sensor de Nível
O sensor de nível esta presente em cada carro, caminhão ou motocicleta são equipados com
um sensor de combustível para medir a quantidade de gasolina, álcool ou diesel que resta dentro do
tanque. Apesar de estes sensores estarem a muito tempo sendo utilizados, algumas inovações e
evoluções estão ocorrendo e estão fazendo com que os fabricantes de veículos considerem estas
novas soluções como ponto de partida para economia de espaço, peso e custos, aumento da
confiabilidade destes sensores e das medições feitas dentro do tanque de combustível. Outros
requisitos também estão sendo considerados: as atuais complexidades das geometrias dos
recipientes, a redução da abertura e a dificuldade de remoção do tanque, que diminui a chance de
possíveis vazamentos, o que garante de forma eficaz a estanqueidade do sistema.
Um sensor de nível de combustível tem que operar sob severas condições ambientais. Não
somente ele é exposto a pesadas variações de temperaturas e vibrações, bem como tem que
sobreviver aos ataques de componentes químicos como: etanol, metanol, ácido sulfúrico ou aditivos
de combustíveis, etc. Estes componentes químicos têm um impacto direto na confiabilidade do
sensor. Os fabricantes de automóveis estão constantemente aumentando os requisitos de
confiabilidade, o que se explica pela qualidade exigida e demonstrada no ponto de venda dos carros
e, por outro lado, se isso não for respeitado pode trazer para o consumidor um aumento do custo de
reparos das peças defeituosas por conta da alta integração dos sensores, tanque, módulos e a
complexa instalação de mangueiras e cabos.
Existem, ainda, outros diferentes líquidos utilizados em um veículo moderno. Muitos
deles, importantíssimos para o correto funcionamento dos sistemas veiculares. Alguns
exemplos são: óleo do motor, fluido de freios e da direção hidráulica, água do radiador,
água de limpeza do pára-brisa e dependendo do veículo, líquidos especiais utilizados em
alguns conversores catalíticos. Os sensores que são utilizados para detectar estes líquidos
9
normalmente têm que cumprir todos os requisitos de resistência química que os sensores de
nível de combustível seguem.
Outro ponto importante é o espaço útil que cada vez é mais restrito, já que a maioria
destes tanques é muito menor que um tanque de combustível tradicional. Muitos destes
líquidos não são continuamente monitorados pelo motorista, mas é importante e suficiente
que se tenha um indicador caso o nível mínimo destes líquidos tenha sido ultrapassado.
Apresentaremos mais adiante o emprego de um indicador de nível baixo para este caso.
Princípios de medição
O número dos princípios de medição é tão amplo quanto os números de aplicações
no mercado. Abaixo, damos alguns exemplos dos principais sensores e suas características
de medição.
Cartão resistivo discreto
Este é um tipo de resistor variável que é amplamente usado para medida de nível.
Um contato, conectado a um braço de uma alavanca com uma pequena bóia na ponta
percorre os terminais dos contatos que estão ligados a resistores individuais, mudando assim
a resistência vista entre os dois terminais. Somente dois fios são necessários para ligar o
cartão resistivo e com apenas um elemento resistivo pode-se efetuar a leitura, e isso é
suficiente para acomodar as não linearidades do formato do tanque. Assim, temos uma saída
discreta proporcional aos elementos resistivos usados. De certa forma, nesta solução, podese perder um contato na transição entre dois pontos de contato. Outra desvantagem desta
solução é que o princípio de sensoriamento de contato pode acarretar desgastes mecânicos;
Cartão resistivo variável
Neste caso, os resistores não são discretos, mas são formados por uma pista resistiva
que usa um material resistivo depositado em uma placa de cerâmica e um braço de alavanca
com um ponto para o contato. O projetista que escolhe esse princípio pode projetar seu
sistema tanto para uma alavanca rotativa como para solução vertical flutuante. Algumas das
deficiências dos cartões de resistor discreto são resolvidas dessa maneira, mas a solução
ainda é baseada em contatos que podem desgastar-se devido à sobreposição de movimentos
em torno de uma posição causada pela própria movimentação e nível do líquido;
10
• Contato Reed: Uma solução sem contato mais simples usa o famoso contato Reed.
O elemento Reed consiste, basicamente, de um contato de metal ferroso que é montado em
uma cavidade selada. Os contatos se conectam um com o outro assim que um campo
magnético é aplicado. As aplicações típicas são: chaves de proximidades, indicadores de
nível baixo de líquidos, substitutos sem fio para sensores de nível de líquidos discretos. Por
serem simples e baratos, são mais frágeis e podem se quebrar devido a condições mais
severas tipo vibrações;
• Sensores Hall: Por serem baratos e robustos e de comprovada solução sem contato
para várias aplicações de sensoriamento de posição, iremos abordar esse princípio de
medição em detalhes mais a frente;
• Outros Princípios: Existem outras inúmeras técnicas que não vamos explicar aqui
em detalhes: Capacitiva, óptica, ultra-sônica, magneto- resistiva ou estimativa de nível
usando variáveis intermediárias tais como pressão e força1.
Sensores magnéticos de nível de combustível
Este item mostra algumas soluções de sensores de nível de combustível baseadas em
sensores de efeito Hall. Consideramos aqui duas possibilidades: sistemas de flutuação vertical, bem
como os sistemas de braço e alavanca. Por fim, mostraremos soluções de chave única para indicação
de tanque cheio e tanque vazio2.
Sensor de Alavanca Giratória
Sensor de Alavanca Giratória é a solução sem contato mais moderna para um sensor de nível
de combustível que mantém o uso das mesmas estruturas mecânicas usadas até agora. A única
diferença é que, neste caso, somente se substitui o cartão resistivo por um sensor sem contato
baseado em um princípio magnético. Os circuitos magnéticos mostrados na FIGURA 1 podem ser
utilizados para uma simples implementação prática.
11
FIGURA 1 – Exemplos de Sensores de Alavanca Giratória.
No primeiro exemplo, o sensor Hall linear é posicionado no centro de um ímã em
um anel magnetizado diametralmente, em volta do ímã temos outro anel feito de uma liga
leve de ferro que será usado para orientar o fluxo magnético. Esta implementação tem a
seguinte vantagem: o campo magnético dentro do anel é bem homogêneo, assim, mesmo
pequenos problemas de variações mecânicas, não significam grandes desvios no sinal de
saída. Adicionalmente o sensor é protegido pela liga leve de ferro, o que traz uma melhor
segurança contra distúrbios externos.
Alternativa, no segundo exemplo visto na FIGURA 1, é um circuito magnético mais
simples que usa apenas duas placas magnéticas. Esta solução oferece um razoável grau de
precisão e que, ao mesmo tempo, reduz os custos dos materiais utilizados. Este circuito é
um pouco menos robusto contra desalinhamentos mecânicos, mas é suficiente para
diferentes aplicações de medição de nível de combustíveis. Se usarmos um sensor
programável do tipo TLE4997 poderá fazer uma rápida calibração e assim usarmos o
mesmo sensor para múltiplos e diferentes projetos.
Um sensor Hall linear mede somente o componente vertical do campo magnético,
assim, se nós girarmos o ímã em torno do mesmo, nós conseguiremos o sinal de saída
abaixo:
Onde B é o componente perpendicular do campo magnético medido e Bmax é o
campo magnético máximo. A relação entre o ângulo da alavanca β e a distância vertical h é
dada pela equação: h = Rsen(β), onde R é a distância entre o ponto de articulação e a bóia.
Agora, combinando-se as duas fórmulas podemos obter:
12
Isso nos mostra que o sinal de saída OUT é proporcional ao nível do líquido h.
A FIGURA 2 também nos mostra como este sensor pode ser usado para substituir
um sensor de nível que usa o tradicional cartão resistivo.
FIGURA 2 – Princípio Sensor Hall Linear.
A fim de termos uma sensibilidade similar, no que diz respeito à variável medida
através de uma determinada faixa de medição, a forma de onda senoidal da saída do sensor
Hall nos permite seguir a forma de onda de saída da placa resistiva dentro de alguns de seus
limites.
A FIGURA 3 ilustra a comparação do sinal de saída típico de um sensor de nível que
usa o cartão resistivo e de uma solução similar que emprega o sensor Hall.
FIGURA 3 – Sinal de Saída Cartão Resistivo x Sensor Hall.
13
O erro remanescente pode ser corrigido usando o micro controlador e levando-se em
conta a geometria não linear to tanque de combustível.
Sistemas de flutuação vertical: Outra possível implementação dos sensores de nível de
combustível seria o uso de uma bóia de movimento vertical. Dependendo da necessidade, sinal
contínuo ou discreto pode utilizar neste projeto tanto sensores Hall linear ou chaves interruptoras
Hall.
A FIGURA 4 exibe as duas possibilidades de implementação usando uma fileira de
sensores Hall que se utiliza de dois pequenos ímãs, os quais estão magnetizados em direções
opostas.
FIGURA 4 – Dispositivo de Medição de Nível com Sensor Hall.
Através da escolha certa da distância e do tamanho dos ímãs, o componente
horizontal do campo magnético acaba por ser linear em uma considerável faixa de operação
como podemos ver na FIGURA 5.
14
FIGURA 5 – Comportamentos dos Sensores Hall.
As distâncias entre os sensores Hall lineares devem ser escolhidas de tal forma que
haja sempre um sensor em sua faixa linear. Dependendo do sinal de saída dos sensores, é
possível então escolher qual saída deve ser utilizada3.
Agora, se você precisa saber apenas um sinal discreto do nível do líquido, então os
sensores Hall Switches consistem numa opção mais barata e mais simples. Como vimos na
FIGURA 4, mostramos esta implementação onde é usada uma fileira de sensores Hall
Switches. Diferentemente dos sensores lineares, a solução com interruptores Hall necessita
apenas de um ímã. Uma forma de se obter uma boa resolução na medição e na distância
coberta é se certificar que durante as transições sempre haja dois sensores ativos.
Na TABELA 1 podemos ver uma matriz de decisões possíveis. Com este esquema é
possível detectar nove posições distintas com 4 interruptores de efeito Hall.
TABELA 1 – Matriz de Decisões
O atual modelo adotado e utilizado pela TI Automotive até então é o sistema
resistivo.
15
A empresa fornece no Brasil, para o mercado de reposição e também para as grandes
montadoras. No ano de 2005 iniciou-se a fabricação de veículos bicombustíveis, que permitem que o
veículo trabalhe tanto com Álcool (Etanol) quanto gasolina, houve então a necessidade do
desenvolvimento de novos produtos devido ao alto poder de corrosão que o Álcool possui.
Houve então a necessidade de se desenvolver um novo modelo de sensor totalmente selado
evitando que o Álcool (Etanol) entre em contato direto com a placa resistiva e os pinos, para evitar
os desgastes que o Álcool (Etanol) proporciona aos componentes. Este trabalho foi desenvolvido
dentro da fábrica de Eugenio de Melo, onde foi detectado o problema de curto circuito durante o
processo de fabricação dos sensores de nível4.
OBJETIVO
O objetivo do trabalho é validar uma modificação no sensor de nível e melhorar o
método de controle de qualidade existente, para solucionar o problema do curto circuito e de
envio futuro de peças com falhas elétricas para os clientes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais ou peças empregados no trabalho são:
Sensor de Nível Magnético
Sensor de nível que tem o princípio de funcionamento por indução magnética onde o sistema
resistivo não tem contato com o combustível5. Dispositivo mostrado na FIGURA 6.
•
Os componentes internos são protegidos da ação dos contaminantes existentes no
combustível;
•
Aplicação em diversos combustíveis tais como Gasolina, Álcool, Diesel e Flex Fuel;
•
Resistente a combustíveis de baixa qualidade;
•
Resistente à corrosão;
•
Preciso, com alto desempenho e com alta durabilidade;
FIGURA 6 – Sensor de Nível Magnético.
16
Componentes
Os Componentes usados no trabalho foram Haste, Magnetos, Cursores, Conector,
Cabos, Travas, Bóia, Etc. Conforme mostrado na FIGURA 7.
FIGURA 7 – Componentes do Sensor de Nível Magnético.
Especificados padrões
Características do comportamento correto do sensor de nível magnético de acordo com a
engenharia de desenvolvimento do produto. As resistências de referencia do sensor de nível
magnético foram baseadas nos valores da TABELA 2.
17
TABELA 2 – Padrão de Ponto x Resistência.
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
992,12
964,75
937,37
910
890,74
871,48
852,22
832,96
813,71
794,45
775,19
755,93
736,67
721,84
707
692,17
677,34
662,5
647,67
632,83
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
618
603,17
588,33
573,5
561,2
548,89
536,59
524,29
511,98
499,68
487,38
475,07
462,77
450,47
438,16
425,86
416,38
406,89
397,41
387,92
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
378,44
368,95
359,47
349,98
340,5
331,85
323,2
314,55
305,9
297,25
288,6
279,95
271,3
262,65
254
246,8
239,6
232,4
225,2
218
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
210,8
203,6
196,4
189,2
182
176,09
170,18
164,27
158,36
152,44
146,53
140,62
134,71
128,8
122,89
116,98
111,07
105,16
99,24
93,33
Ponto
Resistência
(Ohm)
81
82
83
84
85
86
87,42
81,51
75,6
67,44
59,28
51,12
Os métodos empregados no trabalho no caso da falha elétrica são:
Análise da falha utilizando dispositivo de leitura de resistência
A análise da falha utilizando dispositivo de leitura de resistência foi utilizada para
identificar a falha elétrica e seus efeitos no carro. O dispositivo foi utilizado de acordo com
o procedimento usado na empresa que pode ser visto no ANEXO I. A falha foi detectada por
um valor incorreto na leitura de resistência de 3 ohms encontrada no lugar de 51 ohms,
valores na TABELA 3. Essa falha elétrica também pode ser vista na FIGURA 8 na forma de
gráfico.
18
TABELA 3 – Ponto x Resistência.
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
Ponto
Resistência
(Ohm)
1
992,12
21
618
41
378,44
61
210,8
81
87,42
2
964,75
22
603,17
42
368,95
62
203,6
82
81,51
3
937,37
23
588,33
43
359,47
63
196,4
83
75,6
4
910
24
573,5
44
349,98
64
189,2
84
67,44
5
890,74
25
561,2
45
340,5
65
182
85
59,28
6
871,48
26
548,89
46
331,85
66
176,09
86
3
7
852,22
27
536,59
47
323,2
67
170,18
8
832,96
28
524,29
48
314,55
68
164,27
9
813,71
29
511,98
49
305,9
69
158,36
10
794,45
30
499,68
50
297,25
70
152,44
11
775,19
31
487,38
51
288,6
71
146,53
12
755,93
32
475,07
52
279,95
72
140,62
13
736,67
33
462,77
53
271,3
73
134,71
14
721,84
34
450,47
54
262,65
74
128,8
15
707
35
438,16
55
254
75
122,89
16
692,17
36
425,86
56
246,8
76
116,98
17
677,34
37
416,38
57
239,6
77
111,07
18
662,5
38
406,89
58
232,4
78
105,16
19
647,67
39
397,41
59
225,2
79
99,24
20
632,83
40
387,92
60
218
80
93,33
Correto 51,12
1200
1000
800
600
400
200
0
1 7 13192531374349556167737985
FIGURA 8 – Gráfico de Resistência x Ponto.
Analise visual do motivo da falha
Na analise visual do motivo da falha nos sensores de nível magnético percebeu-se a
solda por estanho unindo dois pontos do circuito resistivo que não deviam ter contato como
visto na FIGURA 9.
19
FIGURA 9 – Analise Visual da Falha Elétrica.
Analise da causa da falha por curto circuito
A Analise da causa da falha por curto circuito foi feita utilizando testes funcionais.
Foram soldadas 300 peças em uma hora de trabalho (Quantidade de acordo com a norma
AIAG) para representar o processo normal de produção usando como base o procedimento
usado na empresa, Vide ANEXO II. No fim do teste foram encontradas 2 peças com falha
elétrica por curto circuito onde evidenciou que devido a distancia entre as partes do circuito
ser muito pequena, não especificado em desenho mas, com o valor de 0,4 mm algo que
tornava o processo pouco robusto para a produção do sensor de nível magnético.
Analise do sistema de controle de qualidade
Analise do sistema de controle de qualidade simulou possíveis falhas no sensor de
nível magnético. A relação levantada das possíveis falhas no sensor de nível no processo de
solda do cartão resistivo são as seguintes :
BrainStorm:
Peça 01 – Falta de resistência no meio do circuito.
Peça 02 – Resistência com pontos menor que o especificado.
Peça 03 – Curto circuito no início do circuito (parte de cima).
20
Peça 04 – Falta de resistência no fim do circuito.
Peça 05 – Curto circuito no meio do circuito.
Peça 06 – Curto circuito no início do circuito (parte de baixo).
O desenho para cada peça pode ser visto na FIGURA 10.
FIGURA 10 – Desenho de Circuitos com Falhas.
As peças com falhas elétricas levantadas acima foram passadas pelo controle de
qualidade elétrica. O sistema de controle de qualidade elétrica é um dispositivo que simula o
funcionamento do sensor de nível magnético e analisa o sinal elétrico de resposta para saber
se o sensor de nível magnético esta interpretando de forma correta o nível de combustível no
veiculo.
A peça 1 foi reprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrico que detectou a
falta de resistência no meio do circuito.
A peça 2 foi reprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrica que detectou a
falta de resistência no fim do circuito.
A peça 3 foi reprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrica que detectou o
curto circuito que nesse caso só apresentava a resistência de 51 ohms.
A peça 5 foi reprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrica que detectou o
curto no meio do circuito que resultou na falta de uma resistência.
A peça 6 foi reprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrica que detectou o
curto no início do circuito que resultou aparecimento de uma resistência de 3 ohms.
21
FIGURA 11 – Analise do Sistema de Controle de Qualidade.
A peça 04 foi aprovada pelo sistema de controle de qualidade elétrica mesmo tendo
uma falha conhecida no sensor de nível magnético, percebeu-se que o teste comparava todas
as resistências com a curva padrão porém, se faltasse um pedaço da resistência final a
máquina interpretava que estava conforme. Essa falha propiciava painel indicasse vazio
quando o tanque estivesse totalmente cheio. A falta da de resistência pode ser percebido no
gráfico da FIGURA 12. O valor de circuito aberto foi substituído no gráfico por 1300 ohms
para que pudesse ser visualizado.
1500
1000
500
1
2251
4501
6751
9001
11251
13501
15751
18001
20251
22501
24751
0
FIGURA 12 – Gráfico de Pontos x Resistência da peça 4.
22
Melhoria do produto
A melhoria do produto após analise onde se constatou que a distancia entre os
pontos do circuito elétrico não era o suficiente para que o processo atual pudesse ser
executado sem o risco de falha foi iniciado um processo de melhoria do produto com a
modificação do formado do circuito aumentando a distancia entre os pontos e com
especificação em desenho como mostrado na FIGURA 13.
FIGURA 13 – Modificação Proposta de Produto.
Validação do produto proposto e processo
A Validação do produto proposto e processo foi de acordo com manual de PPAP6
que indicam 3 operadores por turno de trabalho durante um dia com uma mostra mínima que
represente 1 hora de trabalho para cada operador. O resultado foi positivo onde após a
validação não foi encontrada nenhuma peça com falha como mostrado na TABELA 4,
provando que a modificação melhorou o processo de solda.
TABELA 4 – Validação de Processo.
23
Melhoria do sistema de controle de qualidade elétrica
A melhoria do sistema de controle de qualidade elétrica após analise onde se
constatou que o dispositivo tinha uma falha na interpretação do resultado, aprovando peças
com falhas elétricas foi necessário modificar programa de gerenciamento. O programa
desenvolvido em Visual Basic foi modificado pela empresa que desenvolveu o sistema que
depois da modificação deve reconhecer todas as resistências e também durante o teste não
pode registrar valores de resistências que não existem no sensor de nível magnético.
Validação da modificação no sistema de controle de qualidade elétrica
A validação da modificação no sistema de controle de qualidade elétrica foi realizada
através dos re-testes de todas as peças desenvolvidas baseadas no BrainStorm onde todas as
peças foram reprovadas pelo sistema de controle de qualidade elétrica mostrando que a
modificação apresentou o resultado esperado. O sistema de controle de qualidade elétrica
reprovou a peça 4 que anteriormente havia aprovado por falta de resistência como mostrado
no gráfico da FIGURA 14.
1500
1000
500
1
2251
4501
6751
9001
11251
13501
15751
18001
20251
22501
24751
0
FIGURA 14 – Gráfico de Pontos x Resistência da Peça 4.
24
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O resultado do trabalho foi evidenciado através da quantidade de peças reprovadas durante o
ano de 2012 que apresentou falhas por curto circuito até o mês de Junho quando foi feito a
modificação de produto como pode ser visto na FIGURA 15.
Defeitos vs Mês
35
30
25
20
15
10
5
0
Curto Circuito
FIGURA 15 – Controle de Rejeitos 2012.
O monitoramento de falhas do sensor de nível devera continuar e a melhoria que deve ser
sempre continua será agora aplicada a outras falhas no processo ou produto sempre que necessário.
25
CONCLUSÃO
Concluiu-se que com a modificação o produto se tornou muito mais robusto e o
processo não registrou mais nenhuma falha por curto circuito e que a modificação no método
de teste de qualidade evitará que falhas desconhecidas no sensor de nível possa futuramente
chegar aos clientes. Assim o produto sensor de nível torna-se mais seguro no processo de
produção resultando em um produto final totalmente confiável. Sobre todos os estudos
realizados para a execução deste projeto científico, concluiu-se que o aprendizado nunca é e
nunca será demasiado proporcionando melhorias em nossas vidas na parte pessoal e
profissional.
26
REFERÊNCIAS BIBIOGRAFICAS
[1] Rosário, João Maurício, Princípios de Mecatrônica, São Paulo, Prentice Hall, 2005.
[2] Thebas, Vantuil Manoel, Características dos Sensores, Instituto Federal do Espírito
Santo,Serra, 2009.
[3] Thomazini, Daniel, Sensores Industriais: Fundamentos e Aplicações, Editora Érica LTDA,
São Paulo, 2005.
[4] MSPC INFORMAÇÕES TÉCNICAS. Disponível em:
http://www.mspc.eng.br/tecdiv/med100.shtml. Acessado em 17 nov. 2010
[5] Disponível em:
http://www.tiautomotive.com/global-product-divisions/pump-module-systems/resistivesealed-and-piezo-level-sensors/ Acessado em 10 Nov. de 2010
[6] PPAP (Production Part Approval Process) Kelly's Tech Library. 2012 [last update]. Retrieved December 15,
2012
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ANEXO I
28
ANEXO II
29