Análisis de sistemas de medición

Sistemas de Medición
Los sistemas de medición se utilizan para demostrar la conformidad de un producto o servicio con las especificaciones... Sin sistemas de medición efectivos, la segregación del producto conforme se vuelve más difícil y los controles de proceso, la capacidad del proceso y las actividades de mejora pueden volverse ineficaces.
Los sistemas de medición y los equipos de prueba asociados deben ser adecuados para su uso y capaces de producir resultados válidos. Los sistemas de medición pueden incluir sus métodos de recopilación de datos, procedimientos de trabajo, operadores y equipos de prueba.
Un análisis de sistemas de medición (MSA) evalúa la precisión, consistencia y sesgo de un sistema de medición. Antes de poder estudiar el proceso en sí, debe asegurarse de poder medir el proceso con exactitud y precisión. Si la mayor parte de la variación que ve proviene del proceso de medición en sí, entonces no está aprendiendo de manera confiable sobre el proceso. Utilizamos un análisis de sistemas de medición para descubrir cómo está funcionando el sistema de medición.
Evaluación del desempeño
Para determinar si un sistema de medición es exacto y preciso y capaz de evaluar el desempeño del proceso, necesitamos comprender cuánta variación se debe al sistema de medición. El método de repetibilidad y reproducibilidad del calibre analiza qué parte de la variabilidad se debe a la variación del operador (reproducibilidad) y qué parte se debe a la variación de la medición (repetibilidad).
Cada vez que midas los resultados de un proceso verás variaciones. Esta variación proviene de dos fuentes: diferencias entre las piezas y limitaciones prácticas en la toma de medidas.
Repetibilidad y reproducibilidad del calibre
La variación total del proceso se compone de la variación entre piezas y del sistema de medición. Los estudios de repetibilidad y reproducibilidad de los medidores determinan qué parte de la variación total observada del proceso se debe a la variación del sistema de medición y cuánto se debe a la variación entre partes.
Los estudios de repetibilidad y reproducibilidad del calibre se dividen en dos componentes:
- La repetibilidad es la variación que se observa cuando el mismo operador mide la misma pieza repetidamente con el mismo dispositivo.
- La reproducibilidad es la variación que se observa cuando diferentes operadores miden las mismas piezas utilizando el mismo dispositivo.

Directrices de la industria
Las pautas de la industria recomiendan que las organizaciones realicen análisis de sistemas de medición para todos los medidores, equipos de medición y prueba nuevos o modificados.
i Configuración del estudio
- Los operadores miden al menos diez partes,
- Seleccione al menos tres operadores para el estudio,
- Los operadores deben medir cada parte tres veces y
- Seleccione partes que representen el proceso típico durante un período significativo.
ii Realización del estudio
- Asegurar que el sistema de medición tenga una resolución efectiva,
- Asegúrese de que los operadores midan las piezas en condiciones típicas,
- Asegúrese de que los operadores midan las piezas en el mismo lugar,
- Asegúrese de que los operadores midan las piezas en orden aleatorio para minimizar el sesgo.
iii Supuestos
- Las piezas seleccionadas provienen de un proceso estable.
- El dispositivo de medición está correctamente calibrado.
- Los operadores han sido capacitados en el uso del dispositivo.
- Solo se requiere un límite de especificación para determinar si el sistema de medición se puede utilizar para aceptar o rechazar piezas.
Interpretación del gráfico de calibre de variabilidad
En este ejemplo, utilizamos los datos de muestra de la junta y la función Gráfico de calibre de variabilidad en el menú Calidad y proceso. Estos datos de muestra tienen cinco partes medidas dos veces por tres operadores (tenga en cuenta las pautas sugeridas). Parece que la segunda parte se mide consistentemente por encima de las otras partes y la quinta parte se mide consistentemente por debajo de las otras partes. Tenga en cuenta que existen diferentes grados de variación en torno a las cinco partes, tanto dentro de los mismos operadores como entre operadores.

Variability Gauge Chart by OperatorVariability Gauge Chart by OperatorVariability Gauge Chart by OperatorVariability Gauge Chart by OperatorCuadro de indicadores de variabilidad por operador
Interpretando el Componentes de variación para calibre R&R
El resultado representa la variación del sistema de medición en términos de la contribución de su componente a la varianza. Recuerde que la varianza es la desviación estándar al cuadrado. Aquí, el componente de variación para el calibre total es 32,03 y el componente de variación de parte a parte es 530,81, lo que suma una variación total de 562,84. El componente de varianza para la repetibilidad y reproducibilidad del calibre representa (32,03 / 562,84) *100 = 5,69% de la varianza general.

Interpretación de la fuente de medición para calibre R&R
En el resultado de la siguiente sesión, la tercera columna es la variación del estudio, que es igual a la desviación estándar (raíz cuadrada de la variación) multiplicada por un factor de seis. Para el componente de repetibilidad y reproducibilidad del calibre [√(32,03)*6] = 33,96. Para el componente de varianza total (TV) [√(562,84)*6] = 142,34. Si tiene una tolerancia, la cuarta columna mostrada se expresa como un porcentaje de la tolerancia.

Para evaluar adecuadamente el desempeño del proceso, la variación del sistema de medición se expresa como un porcentaje de la variación total. Para segregar el producto conforme la variación del sistema de medición se expresa como un porcentaje de la tolerancia. Según las pautas de la industria, el porcentaje aceptable de variación del sistema de medición es inferior al 10%. No se acepta una variación del sistema de medición superior al 30 %.

El componente de repetibilidad y reproducibilidad del calibre (RR) dividido por el componente de variación total (TV) es igual a (33,96 / 142,34)*100 = 23,85%. Según las directrices, este sistema de medición podría mejorarse aún más.
Un punto más importante a tener en cuenta es que el número de categorías distintas representa las divisiones que el sistema de medición es capaz de discriminar dentro del proceso. El objetivo es para más de cinco categorías distintas. Es decir, el sistema de medición debe poder medir y distinguir entre cinco categorías distintas, es decir: mediciones muy bajas, bajas, medias, altas y muy altas. En este caso, el número de categorías distintas es cinco, por lo que el sistema de medición puede discriminar entre mediciones muy bajas, bajas, medias, altas y muy altas.
Recursos de aprendizaje
Para comenzar, recomiendo estos útiles recursos de aprendizaje.
https://www.jmp.com/en_au/events/getting-started-with-jmp/overview.html
Además, existe un curso de aprendizaje electrónico que cubre el pensamiento estadístico para la resolución de problemas. Este curso incluye siete módulos; uno de los cuales es un módulo sobre Métodos de Calidad como Análisis de Sistemas de Medición... Cada módulo viene con un certificado de finalización que los usuarios pueden publicar como registro de logros.
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