analisis de sistemas de medicion
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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.
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Sistema demedición
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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.
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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
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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%.
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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)
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• 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
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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
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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
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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)
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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
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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.
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• 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
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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
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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.
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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
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R&R en Statgraphics:Gage R&R y data setup (se define estudio y
se introducen datos)
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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
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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
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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.
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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.