Controle de qualidade industrial: Erros Sistemáticos em Sistemas de Medição

Eduardo Pimenta de Almeida Melo, Engenheiro Químico, Gerente de Laboratórios da CSN Mineração, MBA em Gestão Empresarial, Pós–Graduado em Gestão de Laboratórios e Especializado em Data Science. Coordenador da Comissão de Estudos para Amostragem e Preparação de Amostras em Minério de Ferro para a ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.

As incertezas de um sistema de medição podem ser divididas em dois componentes básicos: um componente aleatório e outro sistemático. O componente aleatório, comumente chamado de erro, no caso das análises minerais está diretamente relacionado às características intrínsecas dos minérios submetidos à análise e não apenas ao sistema de medição utilizado. Isto ocorre independentemente das técnicas amostrais ou analíticas estão sendo utilizadas no processo de determinação.

Já o componente sistemático, também conhecido como vício ou viés, está diretamente relacionado ao sistema de medição, variando de acordo com o minério que está sendo amostrado ou analisado naquele sistema. Ou seja, este vício é a resultante do somatório da interação dos efeitos dos elementos sistema de medição e do minério. A alteração de um minério em um determinado sistema pode resultar em um vício maior, menor ou ausente quando comparado a outro mineral. Mas, invariavelmente um erro sistemático é sempre provocado pelo projeto, modelo construtivo, ajustes ou modelo operacional definido para o sistema de medição.

Para uma amostra ser representativa do todo é preciso que todas as partículas tenham as mesmas chances de serem amostradas. Podemos extrapolar, de forma inequívoca, esta definição para as mais diversas etapas do processo analítico. Assim, o erro sistemático pode ocorrer em qualquer etapa: amostragem, preparação da amostra para ensaios ou análises e ensaios.

Esta falta de oportunidade de uma partícula ser amostrada pode ocorrer por uma infinidade de motivos, como por exemplo, pelo volume de produção da indústria mineral o sistema de amostragem pode ser incapaz de transpassar o fluxo e coletar uma porção proporcional do mesmo, ou porque durante a etapa de preparação de amostras existe a perda de um material extremamente fino que constitui a amostra do minério em análise.

Outro ponto fundamental para a inserção de erros sistemáticos nos sistemas de medição vem de um importante conceito preconizado pela ISO 9001:2015:

“Quando a rastreabilidade de medição for um requisito, ou for considerada pela organização parte essencial da provisão da confiança na validade de resultados de medição, os equipamentos de medição devem ser:

1. a) verificados ou calibrados, ou ambos, a intervalos especificados, ou antes do uso, contra padrões de medição rastreáveis a padrões de medição internacionais ou nacionais.”

Este ponto é capital, pois frente a necessidade de redução de custos, aumento de produtividade dos empregados e equipamentos e a entrega de resultados em prazos cada vez mais curtos, os laboratórios se preocuparam apenas em calibrar seus equipamentos periodicamente, em especial, balanças. Porém, entre duas calibrações, muitos eventos podem acontecer e os equipamentos de medição podem não mais se encontrar nas condições ideais pós calibração. A verificação periódica irá identificar o momento em que o distúrbio ocorreu e, impedir que o sistema de medição apresente vício em seus resultados.

Em colunas anteriores já dissemos a importância do uso de padrões de qualidade, importantes aliados na eliminação ou redução de vícios dos equipamentos analíticos, como, espectrômetros, tituladores, colorímetros, entre outros. Os padrões que permitirão o adequado ajuste destes equipamentos, garantindo uma boa acurácia dos resultados.

Outro elemento importante é o operador, que muitas vezes tem sua importância minimizada, em especial em tempos de automação dos processos analíticos, sendo um potencial causador de erros sistemáticos. Divergências operacionais entre dois empregados, seja na forma de calibrar e verificar um equipamento ou no modo como interpreta um determinado indicador de qualidade, pode levar a sérios erros operacionais sistemáticos de difícil identificação. Assim, uma equipe bem treinada é crucial, uma das formas é através da construção de fóruns, onde operadores compartilham experiências e técnicas.

Estes são os erros sistemáticos mais comuns que se pode ter nas análises minerais e em um processo de medição em geral. A redução dos erros sistemáticos para níveis aceitáveis para o cliente é uma obrigação dos laboratórios de análises minerais, uma vez que é a partir dos resultados mensurados nestes que se tem a valoração de reservas minerais, a definição de valores para comércio entre partes e ajustes de qualidade de produtos comercializados. Claro que reduzir ou eliminar este vício tem um preço e que, por óbvio, é menor do que a falta de confiança nos resultados emitidos.