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Estudo tipo 1, linearidade e tendência

Avalie um instrumento de medição com peças de valor conhecido: repetibilidade e tendência numa peça padrão (Cg, Cgk) ou a tendência ao longo da faixa de uso (linearidade). Faça antes do R&R ou ao receber um instrumento novo: você precisa das leituras e do valor de referência; sai se o instrumento é capaz (Cg e Cgk ≥ 1,33), se lê com erro sistemático e onde corrigir.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

VerificaçãoRevisão 03/11/2026
Tipo de estudo
Medições da peça padrão
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Um operador mede a mesma peça padrão, de valor conhecido, de 25 a 50 vezes, recolocando a peça a cada leitura.

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Estudo tipo 1 do instrumento

Legenda: Tendência = média das leituras − referência (erro sistemático); T e P = teste t da tendência (P abaixo de 0,05: o erro é real, não acaso); Cg = só a repetição; Cgk = repetição e tendência juntas; ambos devem ser ≥ 1,33. %Var = quanto da faixa permitida o instrumento consome (deve ficar ≤ K).

Gráfico de sequência das medições

Cada leitura na ordem, com a referência, a faixa Ref ± K/2 da tolerância e a média.

Como ler: eixo horizontal = ordem das leituras; eixo vertical = valor lido. Linha verde = valor de referência da peça; tracejadas vermelhas = faixa permitida ao instrumento; pontilhada = média. Pontos vermelhos estão fora da faixa. Bom: pontos juntos, em volta da referência e sem subir ou descer com o tempo.

Toque no gráfico para ver os valores.

Histograma das medições

Distribuição das leituras com a curva normal, a referência e a faixa Ref ± K/2 da tolerância.

Como ler: barras = quantas leituras caíram em cada faixa de valor; curva = distribuição normal com a média e o desvio das leituras. Linhas verticais: referência, média (X̄) e os limites da faixa permitida. Bom: a curva inteira cabe entre os limites e a média fica sobre a referência.

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Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Tipo 1: tendência = X̄ − ref; t = tendência ÷ (s ÷ √n), gl = n − 1; Cg = (K/100 · Tol) ÷ (L · s); Cgk = (K/200 · Tol − |tendência|) ÷ (L/2 · s)
%Var (repetibilidade) = K ÷ Cg = 100 · L · s ÷ Tol; %Var (repetibilidade e tendência) = K ÷ Cgk
Linearidade: tendência = a + b · referência (mínimos quadrados); linearidade = |b| · VP; %linearidade = 100 · |b|; %tendência = 100 · |tendência média| ÷ VP
Tendência por referência: t = |tendência| ÷ (σr ÷ √n); σr = R̄ ÷ d₂*(m, g) com gl ν de Duncan (ou s amostral, gl = Σ(nᵢ − 1))

Hipóteses e limites

  • Tipo 1: a peça padrão é estável e seu valor de referência tem incerteza bem menor que a tolerância; as leituras são independentes e aproximadamente normais. Tolerância bilateral (LSE − LIE).
  • Linearidade: as peças cobrem a faixa de uso; IC de 95% da reta pelo erro-padrão do valor ajustado (gl = n − 2). d₂* = √(d₂² + d₃²/g) e ν pela aproximação de Patnaik, que reproduz a tabela de Duncan usada no manual MSA.

Normas e documentos técnicos

  • AIAG. Measurement Systems Analysis (MSA) Reference Manual, 4th ed., 2010 (bias, linearity, Appendix C: d₂* table)
  • VDA Band 5: Mess- und Prüfprozesse. Eignung, Planung und Management, 3. Auflage, 2021
  • Robert Bosch GmbH. Booklet No. 10: Capability of Measurement and Test Processes, 2019
  • Minitab Help: Type 1 Gage Study; Gage Linearity and Bias Study (example and methods and formulas)
  • Duncan, A. J. Quality Control and Industrial Statistics, 5th ed. Irwin, 1986 (d₂* and ν)
  • SPC for Excel: Type 1 Gage Study (worked example used as default data)

Legislação e regulamentos no Brasil

  • ABNT NBR ISO 10012:2004: Sistemas de gestão de medição — Requisitos para os processos de medição e equipamento de medição
  • ABNT NBR ISO 9001:2015, item 7.1.5: recursos de monitoramento e medição

Perguntas frequentes

O que é o estudo tipo 1 e quando fazer?

É o primeiro teste de um instrumento novo ou consertado: um operador mede a mesma peça padrão, de valor conhecido, de 25 a 50 vezes. O estudo separa a repetibilidade do instrumento (Cg) e a tendência em relação ao valor de referência (Cgk), antes de envolver vários operadores no R&R. É exigido em normas automotivas alemãs (VDA 5, Bosch Heft 10) e muito usado em PPAP.

Como são calculados o Cg e o Cgk?

Cg = (K/100 × tolerância) ÷ (L × s) e Cgk = (K/200 × tolerância − |tendência|) ÷ (L/2 × s), com K = 20% e L = 6 por padrão. No exemplo padrão (50 leituras, referência 12,306 e tolerância 0,05), s = 0,00485, a tendência é 0,0015 e saem Cg = 0,34 e Cgk = 0,24: o instrumento não é capaz para essa tolerância.

Qual o critério de aceitação?

O usual é Cg ≥ 1,33 e Cgk ≥ 1,33, que equivale a %Var (repetibilidade) e %Var (repetibilidade e tendência) até 15% com K = 20%. A tendência também é testada pelo teste t: p < 0,05 indica tendência real, a corrigir com ajuste de zero. A resolução deve ser no máximo 5% da tolerância.

O que é o teste t da tendência?

Compara a média das leituras com o valor de referência: t = tendência ÷ (s ÷ √n), com n − 1 graus de liberdade. No exemplo, t = 2,18 e p = 0,034: a tendência de 0,0015 é pequena, mas real. O intervalo de confiança da tendência aparece na tabela, para comparar com a incerteza da peça padrão.

O que é o estudo de linearidade e tendência?

Mede se a tendência do instrumento muda ao longo da faixa de uso. Pelo manual MSA, escolha ao menos 5 peças de referência cobrindo a faixa e meça cada uma 10 vezes ou mais. A calculadora ajusta a reta tendência × referência e mostra a %linearidade (100 × |inclinação|) e a tendência de cada referência com teste t. No exemplo do manual (referências 2 a 10, 12 leituras), a inclinação é −0,1317 (p < 0,001) e a %linearidade é 13,2%.

Como interpretar o gráfico de linearidade?

Os pontos cinza são a tendência de cada leitura, os quadrados são a tendência média por referência e a reta é a regressão com o intervalo de confiança de 95%. Se a linha tendência = 0 couber inteira dentro do intervalo, o manual MSA aceita a linearidade. Se a inclinação for significativa, avalie a tendência referência por referência: no exemplo, as referências 2, 8 e 10 têm tendência e as 4 e 6 não.

Qual a diferença entre estudo tipo 1, linearidade, R&R e aferição?

O estudo tipo 1 usa uma peça padrão e um operador e mede repetibilidade e tendência num ponto. A linearidade estende a tendência para a faixa toda. O R&R usa peças reais e vários operadores e mede a reprodutibilidade e o quanto o sistema enxerga a variação do processo. A aferição compara o instrumento com um padrão em vários pontos e decide aprovado ou reprovado pela tolerância do instrumento.