2. Análisis de los sistemas de medición.

Sistema de Análisis de la Medida, es diseñado especialmente para el experimento que intenta identificar los componentes de la variación en la medida. Evalúa el método de prueba, instrumentos que miden, y el proceso entero de obtener medidas.

Una premisa básica al hablar de Análisis del Sistema de Medición es siempre evaluar si el sistema de medición está correcto, antes de cualquier análisis estadístico. Ante la importancia de los datos para las actividades de gestión de procesos, es fácil percibir que es fundamental que las mediciones realizadas para la recopilación de datos sean confiables, con el objetivo de asegurar que las acciones a tomar a partir del análisis de los datos recopilados sean realmente adecuadas.

Un proceso que produce un producto puede variar, el proceso de obtener medidas y datos puede tener variación y producir defectos. El Sistema de Análisis de Medida es una herramienta fundamental del ISO/TS 16949 y Seis Sixma.

El Sistema de Análisis de Medida evalúa el método de prueba, instrumentos que miden, y el proceso entero de obtener medidas, para asegurar la integridad de los datos usados para el análisis de la calidad y para entender las implicaciones del error de medida para las decisiones hechas sobre un producto o un proceso.

Si las mediciones se utilizan para orientar las decisiones, entonces se sigue lógicamente que entre más errores hay en las mediciones, más errores habrán en las decisiones sobre la base de las mediciones. El propósito de Sistema de Medición de Análisis es para calificar a un sistema de medición para el uso de la cuantificación de su exactitud, precisión y estabilidad.

En muchas ocasiones las organizaciones no consideran el impacto de tener sistemas de medición de calidad, el hecho de que las mediciones no sean exactas puede llevar a cometer errores en el cálculo, y en los análisis y conclusiones de los estudios de capacidad de los procesos.

Cuando los operadores no miden una pieza de manera consistente, se puede caer en el riesgo de rechazar artículos que están en buen estado o aceptar artículos que están en mal estado. Por otro lado si los instrumentos de medición no están calibrados correctamente también se pueden cometer errores. Cuando sucede lo mencionado anteriormente tenemos un sistema de medición deficiente que puede hacer que un estudio de capacidad parezca insatisfactorio cuando en realidad es satisfactorio. Lo anterior puede tener como consecuencia gastos innecesarios de reproceso al reparar un proceso de manufactura o de servicios, cuando la principal fuente de variación se deriva del sistema de medición.

Posibles Fuentes de la Variación del Proceso

Variación del proceso, real Variación de la medición

Variación del proceso

Reproducibilidad

Repetibilidad Estabilidad Linealidad Sesgo

Variación originada

por el calibrador

Calibración

Variación del proceso, real

Reproducibilidad

Repetibilidad

Variación dentro de lamuestra

Estabilidad Linealidad Sesgo

Equipo demediciòn

Calibración

Definiciones Reproducibilidad: Es la variación, entre promedios de las mediciones hechas por diferentes

operadores que utilizan un mismo instrumento de medición cuando miden las mismas características en una misma parte.

Repetibilidad: es la variación de las mediciones obtenidas con un instrumento de medición, cuando es utilizado varias veces por un operador, al mismo tiempo que mide las mismas características en una misma parte. Es referido como variación del equipo.

GRR o R&R de Gage o calibre

Variación del proceso, real Variación de la medición

Variación del proceso

Reproducibilidad

Repetibilidad Estabilidad Linealidad Sesgo

Variación originada

por el calibrador

Calibración

Variación del proceso, real

Reproducibilidad

Repetibilidad

Variación dentro de lamuestra

Estabilidad Linealidad Sesgo

Equipo demediciòn

Calibración

Reproducibilidad

Operador-A

Operador-C

Operador-B

REPETIBILIDAD

Repetibilidad y reproducibilidad de calibre: el estimado combinado de la repetibilidad y reproducibilidad del sistema de medición; capacidad del sistema de medición; dependiendo del método utilizado, puede o no incluir los efectos del tiempo.

Valor de referencia

Error de R&R del Gage

Capacidad del sistema de medición: estimado a corto plazo de la variación del sistema de medición. Desempeño del sistema de medición: estimado a largo plazo de la variación del sistema de medición.Sensibilidad: Respuesta del sistema de medición a cambios en características medidas.Incertidumbre: un rango estimado de valores alrededor del valor medido en el cual se presume que se encuentre el valor verdadero.

Valor verdadero: Valor correcto teórico / estándares NIST1

Precisión: Es la habilidad de repetir la misma medida cerca o dentro de una misma zona . Error aleatorio del sistema de medición.Exactitud: Es la diferencia entre el promedio del número de medidas y el valor verdadero.

Resolución: La medición que tiene exactitud y precisión.

Estabilidad: es la variación total de las mediciones obtenidas con un sistema de medición, hechas sobre el mismo patrón o sobre las mismas partes, cuando se mide una sola de sus características,

1

Reproducibilidad

Operador-A

Operador-C

Operador-B

durante un período de tiempo prolongado. Es el cambio de sesgo en el tiempo.

Linealidad: diferencia en los valores de la escala, a través del rango de operación esperado del instrumento de medición. Es el cambio de sesgo en el rango de operación normal.

Ob

serv

ado

Linealidad – sesgo no constante

Valores de referencia

Exactitud: “Cercanía” al valor verdadero, o un valor de referencia aceptado.Sesgo: distancia entre el valor promedio de todas las mediciones y el valor verdadero. Error sistemático o desviación.

Incertidumbre: es un parámetro, asociado con el resultado de una medición que caracteriza la dispersión de los valores que razonablemente pueden ser atribuidos al mesurando.

Valor Verdadero

Sesgo

Tiempo 1

Tiempo 2

Tiempo 1

Tiempo 2

Calibración: Es la comparación de un estándar de medición con exactitud conocida con otro instrumento para detectar, reportar o eliminar por medio del ajuste, cualquier variación en la exactitud del instrumento. Para que el equipo de medición tenga una discriminación adecuada en la evaluación de las partes, su resolución debe ser al menos 1/10 de la tolerancia.

El error combinado del sistema de medición versus tolerancia debe ser:<10% Aceptable10-30%. Puede ser aceptable, dependiendo qué tan crítico es el grado de la medición.>30%. ¡Inaceptable!

En cualquier problema que involucre mediciones, algunas de las variaciones observadas son debi -das al proceso y otras son debidas al error o variación en los sistemas de medición. La variación to -tal es expresada de la siguiente manera:

σ 2 total=σ2 proceso+σ2error mediciòn

Trazabilidad

La propiedad de una medición o el valor de un estándar por el que puede ser relacionado a referencias establecidas, usualmente estándares nacionales o internacionales, mediante una cadena continúa de comparaciones siendo todas establecidas bajo incertidumbre.

EstándarNacional

Estándar de referencia

Estándar de trabajo

Calibre de producción

EstándarNacional

Estándar de referencia

Estándar de trabajo

Calibre de producción

Equipo de

Medición

y prueba

Estándar de referencia

Estándar de transferencia

Estándar de calibración

Estándar de transferencia

Estándar de trabajo

Patrón

Patrón

Verificación de estándar

Discriminación: La discriminación es la cantidad de cambio de un valor de referencia que un instrumento puede detectar e indicar. Regla de al menos 1/10 de la tolerancia.

1 categoría de datos

2 - 4 categorías de datos

5 o más categorías de datos

Número de categorías Control AnálisisPuede ser utilizado para control solo si:

- La variación del pro-ceso es pequeña al compararla a las es-pecificaciones

- La función de pérdida es plana sobre la va-riación del proceso esperado

- La fuente principal de variación causa un cambio promedio

- Inaceptable para la estimación de parámetros del proceso e índices

- Sólo indica si el proceso está pro-duciendo partes conformes o no conformes

- Puede ser utilizado con técnicas de con-trol semi-variables basadas en la distri-bución del proceso

- Puede producir cartas de control por varia-bles insensibles

- generalmente no aceptable para estimación de parámetros de proceso e índices ya que sólo proporciona estimados gruesos

- Puede ser utilizado con cartas de control por variables

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