ANALISIS DE SISTEMAS DE MEDICION

• Validar el sistema de medición para las diferentes variables que se mide es fundamental, ya que a través de éste se ve( mide) la realidad.

• En muchos casos los estudios R&R para mediciones continuas o para atributos son la técnica de validación.

• En sistemas de medición sensibles además de validarlos, será necesario establecer un mecanismo para estarlo monitoreando.

Sistema demedición

El estudio R&R permite:

• Determinar si el error de medición es pequeño y aceptable relativo a la variación del proceso o especificación del producto.

• Determinar la confianza de la “certeza” de los datos.

• Si la variación de la medición es inaceptable, enfocar los esfuerzos de mejora :– Al equipo – A métodos y gente.

2total = 2

parte-parte + 2R&R

La variación observada vs. real• La variación observada(total) de

cualquier grupo de datos es la suma de la variación real del producto más la variación del sistema de medición

Para que un sistema de medición se considere adecuado

• Se estima R&R

• El error del sistema de medición es ±2.58 R&R,, con una confiuanza del 99%.

R&R se compara contra la variabilidad total, (R&R/ total)x100, y lo ideal es que sea menor al 10%, excepcionalmente 30%.

Para que un sistema de medición se considere adecuado

• Se calcula la variación extendida 5.15R&R (para lograr una cobertura del 99%), y se compara contrar la variación tolerada (ES-EI):

• [5.15R&R/(ES-EI)]x100

• Criterios:• De 0 a 10% (excelente)• De 10 a 20% (buena)• De 20 a 30% (marginal)• Mayor al 30% (reemplazar o retrabajar)

• REPETIBILIDAD: Es la variación observada cuando un operador o técnico mide la misma unidad con el mismo dispositivo varias veces

• REPRODUCIBILIDAD: Es la variación adicional observada cuando varios operadores o técnicos usan el mismo dispositivo para medir la misma unidad

• La combinación de ambas fuentes de variación se conoce como R&R

PRECISION Y EXACTITUD

EXACTITUD: Se refiere al desfase o desplazamiento que tienenlas mediciones en relación al estándar o valor verdadero que se supone conocido. Es la distancia entre la media observada y el verdadero valor del objeto.

• PRECISION: Es la variación que presentan los resultados al medir varias veces una misma magnitud u objeto con el mismo equipo. Es la habilidad de un instrumento de medición para repetir y reproducir su propia medición, independientemente si dicha medición es correcta o incorrecta

• La exactitud se refiere al desfase o desplazamiento que tienen las mediciones en relación al estándar o verdadero valor que se supone conocido

Estabilidad y linealidad

EXACTITUD: Se refiere al desfase o desplazamiento que tienenlas mediciones en relación al estándar o valor verdadero que se supone conocido. Es la distancia entre la media observada y el verdadero valor del objeto.

• Estabilidad: el cambio del instrumento con el transcurso del tiempo.

• Linealidad: la exactitud a lo largo del rango de operación del instrumento, por ejemplo en el caso de una báscula que puede medir en un rango de 0 a 100 kilogramos, interesa que sea exacta en todo este rango

Procedimiento Para Realizar Un Estudio R&R (Gm)

• Se deben utilizar por lo menos dos operadores y 10 unidades

• Cada operador mide cada unidad por lo menos dos veces, utilizando siempre el mismo dispositivo

• Cada ronda de mediciones de todas las muestras se conoce como ensayo (trial)

Procedimiento Para Realizar Un Estudio R&R (Gm)

• Los estudios R&R comprende un intervalo que contiene 99% (5.15) de la distribución de la variación (error) en las mediciones

• Repetibilidad o Variación de Equipo (EV). Es 5.15, y estima la dispersión que cubre un 99% de las variaciones en las mediciones debido a dispositivos

R&R

• Reproducibilidad o Appraiser Variation (AV). Es 5.15, y estima la dispersión que cubre un 99% de las variaciones en las mediciones debido a los operadores.

• Repetibilidad y Reproducibilidad o R&R. Es 5.15, y estima la dispersión que cubre un 99% de las variaciones en las mediciones debido a las dos fuentes anteriores.

• Análisis de % de tolerancias. Traslada las estimaciones de EV, AV y R&R en porcentajes de las tolerancias.

• Dependiendo de la magnitud de este porcentaje (entre más pequeña mejor) es la calificación que podría recibir la correspondiente fuente de variación

• También se compara R&R vs. Variación total

R&R vs. Tolerancias

RESULTADOS INACEPTABLES

• Repetibilidad. Hacer más de una medición sobre la misma parte y reportar como su medición al promedio

• Operadores. Enfocarse a procedimientos de medición y entrenar a operadores.

• Cp>>1. El desempeño inadecuado de R&R no es obstáculo. Reducir la R&R se reflejará en un aumento del Cp

Ejemplo estudio R&R

• Los esfuerzos necesarios para subir el descansabrazos en un asiento para automóvil debe estar entre EI = 10 y ES= 40 N.

• Para medir este esfuerzo se usa un dinamómetro.

• Se hace un estudio R&R para validar el sistema de medición correspondiente.

Operador A Operador BParte Ensayo1 Ensayo2 Ensayo1 Ensayo2

1 26.1 25.2 30.0 32.72 23.0 23.4 28.1 28.83 15.0 14.3 25.9 26.34 24.9 25.5 35.1 34.15 20.9 19.3 20.9 21.76 15.5 16.0 16.0 16.57 16.9 17.1 15.6 15.88 16.0 15.2 16.2 15.79 15.8 15.2 15.3 15.7

10 15.9 15.3 16.1 17.5

Estudio R&R para Dinamómetro

R&R en Statgraphics:Gage R&R y data setup (se define estudio y

se introducen datos)

Gage Measurements by OPERATORS

PARTS

14

18

22

26

30

34

38

Ave

rage

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

OperatorsAB

Estudio R&R para Dinamómetro

Se aprecia claramente una discrepancia entre las mediciones de ambos operadores

Gage Report: 2 operators 10 parts 2 trials------------------------------------------------------------------ 5.15 Percent Study Percent Std. dev. Variation ContributionRepeatability 3.48915 13.11 1.72Reproducibility 12.3024 46.23 21.37-------------------------------------------------------------------R & R 12.7876 48.06 23.09Parts 23.3359 87.70 76.91

We would expect the measurements to deviate fromthe true values by +/-6.39382 (error) due to combined R&R. An interval 12.7876 units wide. Comparing the variability of the measurement process tothe overall variability, the measurement processcontributes 23.0937% (Lo ideal sería mínimo del 10%, excepcionalmente 30%). Given a tolerance or specification 30.0 units wide (+/-15.0), thevariability from the measurement process can be expected to cover42.6254% of that range. This would normally be unacceptable precisionfor a measurement process.

Tolerance Analysis---------------------------- Percent of ToleranceRepeatability 11.6305 Reproducibility 41.008 R & R 42.6254 Parts 77.7862

Tolerance = 30.0

Conclusiones estudio R&R

• Hay problemas de reproducibilidad.• La forma en que cada operador está haciendo

mediciones es diferente• Acciones: Se desarrolló un programa de mejora

de la habilidad de los operadores y se reentrenó a todos los inspectores que realizan mediciones en el proceso.

• Después de esto es necesario hacer un estudio R&R nuevamente a ver si se lograron mejoras en el sistema de medición.

Datos de segundo estudio R&R

Operador A Operador BParte Ensayo1 Ensayo2 Ensayo1 Ensayo2

1 25.8 26.1 27.6 26.12 20.3 21.9 21.7 21.13 19.7 20.4 19.1 20.04 25.1 24.2 27.0 27.65 22.1 20.1 20.7 21.36 16.1 15.5 17.2 18.87 19.8 19.5 18.3 18.68 17.3 17.4 17.9 18.29 19.5 18.6 18.9 18.5

10 24.9 26.2 26.9 26.5

A continuación se muestran los datos del estudio R&R después de Las acciones tomadas. Analizar y obtener conclusiones.