Metrologia é a ciência da medição.
Derivada das palavras gregas metron, que significa “medida”, e –ology, que significa “o estudo de”, a metrologia é um componente fundamental que compreende tudo o que fomos, onde estamos hoje e o que subsistirá no futuro. A medição é, em todos os aspectos, uma linguagem que se estende a todas as outras - usada para transmitir quantidade, tamanho, velocidade e tempo.
Adicionadas a esta definição de metrologia estão as palavras “abrangendo determinações experimentais e teóricas em qualquer nível de incerteza em qualquer campo da ciência e tecnologia. A ciência da medição não é, no entanto, puramente reservada aos cientistas. É algo de vital importância para todos nós. A rede intrincada, mas invisível, de serviços, fornecedores e comunicações da qual todos dependemos, depende da metrologia para sua operação eficiente e confiável. Por exemplo: o sucesso econômico das nações depende da capacidade de fabricar e comercializar produtos e componentes fabricados e testados com precisão ”. (Escritório Internacional de Pesos e Medidas, O que é Metrologia?)
Usamos medição todos os dias. Ele nos fornece informações funcionais das quais derivamos conhecimento, compreensão e previsão. Sua presença por si só se tornou essencial na vida moderna. Quando obtemos uma ou mais medições para um processo ou tarefa, alcançamos automaticamente uma compreensão elementar dela. Mesmo que essa informação possa não parecer relevante para nós, ela nos fornece uma garantia inexplicável. Muitas vezes temos medo de coisas que não entendemos. Uma vez que algo é medido, no entanto, podemos deduzir informações e obter conhecimento - e com o conhecimento vem o poder.
As unidades de medida são universais e não dependem da língua nativa de alguém. Quando se trata de medição em um determinado campo, é absolutamente essencial que falemos a mesma língua. Por exemplo, a eficiência máxima na produção - conseqüência das ferramentas que usamos todos os dias - depende muito de medições precisas. Considere o motor de combustão interna ou microprocessadores para válvulas cardíacas artificiais; nesses casos e em outros, a confiabilidade e a vida útil dos produtos dependem das tolerâncias de fabricação de micrômetros / micropolegadas e, às vezes, até menos.
“Quando você pode medir o que está falando e expressá-lo em números, você sabe algo sobre isso; mas quando você não pode expressá-lo em números, seu conhecimento é de um tipo escasso e insatisfatório. Pode ser o início do conhecimento, mas você mal, em seus pensamentos, avançou para o estágio de ciência. ”
Lord Kelvin (1824-1907)
Desde que o homem primitivo começou a medir as coisas para seu próprio propósito, tem havido muitas tentativas (bem-sucedidas ou não) de padronização. Desenvolvemos muitas maneiras inequívocas de medir o comprimento, de côvados a grãos de cevada; hoje, temos a polegada, o pé, a jarda e a milha - todos derivados de unidades usuais dos EUA. Com muito poucas exceções, quase todos os aspectos de nossas vidas são afetados pelo sistema costumeiro dos EUA hoje.
A falta de um sistema padronizado de medidas no passado era uma fonte de erros constantes e até mesmo de fraudes em transações comerciais e sociais. Não foi até a grande expansão na indústria e no comércio que os padrões de medição foram forçados a serem adotados. Uma coisa, entretanto, permaneceu constante: para que um padrão seja usado, ele deve ser preciso. Na história da indústria de concreto e de muitas outras indústrias semelhantes, padrões limitados resultaram em medições necessariamente dependentes de estimativas e julgamentos que às vezes estavam totalmente errados, mesmo quando feitos de boa fé. Métricas padrão destinadas a permitir comparações entre empresas nem sempre eram a maneira mais precisa de julgar o valor de uma empresa específica. Esse é especialmente o caso de empresas inovadoras em economias em rápida evolução - dando origem a medidas não oficiais que vêm com seus próprios problemas. Outros exemplos de imprecisão ou incapacidade de padronizar as medições contribuíram para a falta de transparência e o desempenho insatisfatório.
Nos EUA, setores como aeroespacial, automotivo e de computação valem centenas de bilhões de dólares. O desempenho e a qualidade percebida dos produtos ou serviços fabricados por essas indústrias têm influência direta em seu sucesso comercial. Esses fatores foram controlados pela qualidade dos produtos ou serviços prestados. Como em qualquer setor, há uma preocupação constante para melhorar tanto enquanto as empresas buscam superar a concorrência e conquistar participação de mercado. Essa competição, aliada à percepção de que cortar custos por meio de atalhos (que levam a erros de processo), forçou o declínio das tolerâncias da engenharia como um todo. A evolução consistente na medição de precisão (metrologia) - junto com a introdução de novas tecnologias de medição (ironicamente apenas possível devido à primeira) - permitiu que essas tolerâncias caíssem continuamente sem muita especulação. Considere o acabamento de concreto: o desempenho do acabamento de concreto continuará a melhorar com o tempo devido às tecnologias modernas e ciência avançada - apesar dos erros no processo devido à engenharia de valor.
Um exemplo clássico de como a metrologia de precisão está ligada à qualidade e ao sucesso comercial é encontrado nas forças exigidas para abrir portas de carros fabricados nos EUA em comparação com os mercados japoneses. Na década de 1980, a força necessária para abrir uma porta de carros americanos e japoneses diferia por um fator de três. A origem da diferença era que as portas dos carros japoneses tinham uma tolerância de 1 mm em suas portas e conjuntos de portas e eram mais fáceis de abrir do que suas contrapartes americanas, que usavam uma tolerância de 1/8 de polegada (3,175 mm). A facilidade de abertura da porta é um aspecto importante na percepção da qualidade do produto como um todo - o que está diretamente relacionado à precisão de fabricação. Esse detalhe por si só levou a consequências econômicas consideráveis para a indústria automotiva dos Estados Unidos.
Em 1989, o voo 232 da United Airlines fez uma aterrissagem forçada no aeroporto de Sioux City, Iowa, com uma perda de grande magnitude - 110 de seus 285 passageiros a bordo ficaram mortalmente feridos. A aeronave Douglas DC-10 sofreu uma falha em seu motor número dois, que destruiu todos os três sistemas hidráulicos. Sem nenhum controle funcionando, exceto alavancas de empuxo para os dois motores restantes, a aeronave se dividiu em segmentos ao tentar um pouso de emergência. A falha catastrófica do motor foi resultado de uma imperfeição superficial no disco do ventilador da turbina, que foi considerado menor do que um simples grão de areia. Esta imperfeição foi o resultado de um erro de fabricação e ignorado por muitas medidas de controle de qualidade.
As medições macro e micro envolvem a atribuição de números específicos a diferentes aspectos e recursos, tornando essas medições instantaneamente comparáveis com outras medições. Se essa variação for do tamanho de uma bola de futebol, o preço será afetado. No entanto, o significado em uma variação de medição é frequentemente subestimado e facilmente esquecido até que algo catastrófico ocorra, como vimos no exemplo acima.
A medição é a raiz da pesquisa e do exame no campo da metrologia de superfícies de concreto. É o ato de padronização que dá motivo para a medição ser realizada. O tópico frequentemente materializado é o da textura da superfície - especificamente a quantificação inequívoca dos recursos da textura da superfície com software para calcular facilmente os parâmetros da textura da superfície e criar uma atribuição numérica do acabamento traduzido.
Tradicionalmente, a metrologia de superfície em outras indústrias tem sido interpretada de acordo com sua forte associação com outras disciplinas - como controle da máquina (velocidade do processo), qualidade das ferramentas / abrasivos e os processos de fabricação. Soa familiar? As mesmas disciplinas e processos, quase exatamente, podem ser comparados à indústria de concreto. Quem fabrica as ferramentas mais superiores para produzir o acabamento especificado? Se medirmos o resultado, podemos prever o resultado com segurança. Quem fabrica a máquina mais superior para processar essas ferramentas recém-premiadas que selecionamos? Vamos medir. As superfícies de concreto devem ser produzidas para parecerem artísticas, mas acabadas com processos medidos e prescritivos.
O que causa a textura da superfície? Cada superfície, mesmo que pareça lisa ao olho humano, tem alguma forma de estrutura de textura que assume a forma de uma série de picos e vales. O exame com um instrumento de ampliação revelará essa estrutura complexa de picos e vales que variam em altura e espaçamento e formam uma textura de superfície específica. O exame dessa textura tem um significado muito prático. A textura da superfície tem propriedades que são resultado da forma como a superfície foi produzida (por exemplo, ferramentas de corte produzem espaçamento uniforme com direções definidas (fresamento vertical) enquanto a retificação produz espaçamento aleatório), bem como outros fatores, como estrutura de cristal e agentes de cura / densificação na superfície. Sim, mesmo os produtos químicos e suas reações podem ser medidos positivamente, pois eles também têm um efeito direto não apenas na textura produzida, mas também no potencial de textura retida. Esses fatores combinados constituem as características de um perfil de superfície e afetam o desempenho, a qualidade e a vida útil do produto em questão. Se pudéssemos controlar a textura da superfície, poderíamos controlar esses aspectos de um produto. Para tentar isso, devemos quantificá-lo medindo-o primeiro.
Medir a textura da superfície durante o processo permite que o produto acabado seja melhorado, controlando e otimizando o processo. Este controle da textura da superfície tem sido utilizado na indústria automotiva há muitos anos e tem permitido a redução dos períodos de “amaciamento” para motores com maior eficiência de combustível e menores emissões. É claro que isso não beneficiou apenas a indústria automotiva - tudo, desde próteses de articulação do quadril a discos rígidos e até mesmo odontologia, teve um desempenho melhorado pelo controle da textura da superfície. A medição no final do processo revelará um programa prescritivo para manutenção do acabamento produzido e contribuirá para a melhoria geral da qualidade preservada ao longo do tempo.
No final, tudo o que é feito no concreto afeta a textura da superfície e pode ser medido - desde como é usado até como é mantido. Mesmo no início, o concreto é medido no nível macro (nivelamento do solo / nivelamento do solo, Ff / Fl). Embora ainda haja um enorme crescimento a ser alcançado no nível micro (textura da superfície, Ra), certamente todos podemos trabalhar para adquirir um melhor entendimento da medição e suas implicações e, por padrão, nos tornarmos poderosos fornecedores de mudança em uma indústria dinâmica.
