Anlisis de los sistemas de medicin

ANLISIS DE LOS SISTEMAS DE MEDICIN (MSA) P. Reyes / Sept. 2007

Anlisis de los Sistemas de Medicin

(MSA)Dr. Primitivo Reyes Aguilar

Septiembre 2007

CONTENIDO

Captulo 1. Guas generales de sistemas de medicin

A. Introduccin, propsito y terminologa

B. El proceso de medicin

C. Los efectos de la variabilidad de los sistemas de medicin

D. Desarrollo de proveedores de sistemas de medicin

E. Variabilidad en las mediciones

F. Medicin de la incertidumbre

G. Anlisis del problema de las mediciones

Captulo 2. Conceptos generales para evaluar sistemas de medicin

A. Antecedentes

B. Desarrollo / Seleccin de procedimientos de prueba

C. Preparacin para el estudio de sistemas de medicin

D. Anlisis de los resultados criterios de aceptacin

Captulo 3. Prcticas recomendadas para sistemas de medicin simple

A. Ejemplo de procedimientos de prueba

B. Guas para la realizacin de estudios de sistemas de medicin por variables

C. Estudios de sistemas de medicin por atributosCaptulo 4. Prcticas para sistemas de medicin complejas

A. Prcticas para sistemas de medicin complejos o no replicables

B. Estudios de estabilidad

C. Estudios de variabilidad V1 a V9Captulo 5. Otros conceptos de mediciones

A. Reconociendo el efecto de la variacin dentro de las partes

B. Tratamiento adicional para la media y el rango

C. Curva de desempeo del escantilln (Gage)

D. Reduccin de la variacin a travs de lecturas mltiples

E. Mtodo de la desviacin estndar conjunta para los estudios de R&R

ApendicesCAPITULO I. Lineamientos del sistema general de medicin

Seccin A. Introduccin, propsito y terminologa

Introduccin

La medicin de datos es utilizada, por ejemplo, para tomar la decisin a ajustar o no un proceso de manufactura. La medicin de datos, o alguna estadstica derivada de ellos, se compara con los lmites de control estadsticos del proceso, y si la comparacin indica que el proceso est fuera de control, entonces se realiza algn tipo de ajuste. Otro uso de la medicin de datos es determinar si existe una relacin significativa entre dos o ms variables. Por ejemplo, puede resultar sospechoso que una dimensin crtica en una parte plstica moldeada est relacionada a la temperatura de la materia prima. Esa posible relacin pudiera ser estudiada mediante la utilizacin de un procedimiento estadstico llamado anlisis de regresin para comparar las mediciones de la dimensin crtica con las dimensiones de la temperatura de la materia prima.

Un estudio analtico es aquel que incrementa conocimiento acerca del sistema de causas que afecta el proceso. El beneficio de utilizar un procedimiento basado en datos est determinado por la calidad de la medicin de los datos utilizados. Si la calidad de los datos es baja, el beneficio del procedimiento ser bajo, si la calidad de los datos es alto, el beneficio parecer ser alto tambin.

Calidad de la medicin de datos

La calidad de la medicin de datos est definida por las propiedades estadsticas de mediciones mltiples obtenidas de un sistema de medicin que opera bajo condiciones estables. Si las mediciones son todas cercanas al valor dominante para las caractersticas, entonces la calidad de los datos ser alta.Las propiedades estadsticas comnmente utilizadas para caracterizar la calidad de los datos son el sesgo y variacin del sistema de medicin. La propiedad de sesgo se refiere a la localizacin de los datos relativos a un valor de referencia (dominante), la propiedad llamada variacin se refiere a la dispersin de los datos. Una de las razones ms comunes para datos de baja calidad es mucha variacin debido a la interaccin entre el sistema de medicin y su ambiente. As, un sistema de medicin utilizado para medir el volumen de lquido en un tanque puede ser sensible a la temperatura ambiente en el cual es utilizado.

Si la interaccin genera mucha variacin, la calidad de los datos tal vez son tan gajos que los datos no son tiles. Mucho del trabajo de administrar un sistema de medicin es un monitoreo directo y control de la variacin.Propsito

El propsito de este documento es presentar una gua para evaluar la calidad de un sistema de medicin. Este material se enfoca no en un compendio de anlisis para todos los sistemas de medicin, se enfoca principalmente en sistemas de medicin donde sus lecturas puedan ser repetidas en cada parte. Se recomienda que sean consultadas fuentes estadsticas competentes para situaciones ms complejas o inusuales.Terminologa

Medicin: asignacin de nmeros [o valores] a cosas materiales para representar las relaciones entre ellos con respecto a propiedades particulares. Esta definicin fue dada por C. Eisenhart (1963). El proceso de asignacin de nmeros es definido como el proceso de medicin, y el valor asignado es definido como valor de medicin.

Calibre o escantilln (gage): dispositivo utilizado para obtener mediciones; utilizado frecuentemente para referirse especficamente a los dispositivos utilizados en el piso de manufactura.

Sistema de medicin: es el grupo de instrumentos o calibres, estndar, operaciones, mtodos, dispositivos, software, personal, medio ambiente y supuestos utilizados para cuantificar una unidad de medida o valoracin determinada al rasgo de la caracterstica medida; proceso completo utilizado para obtener mediciones.

De estas definiciones podemos decir que un proceso de medicin puede ser visto como un proceso de manufactura que produce nmeros (datos) para sus producciones.

Resumen de trminos

Estndar Base aceptada para comparacin

Criterio de aceptacin

Valor conocido, dentro de lmites establecidos de incertidumbre, aceptado como un valor verdadero

Valor de referencia

Un estndar debe ser una definicin operacional: una definicin la cual produce los mismos resultados cuando es aplicado por el proveedor o cliente, con el mismo significado ayer, hoy y maana

Equipo bsico

Discriminacin, legibilidad, resolucin

Alias: unidad legible ms pequea, medicin de resolucin, lmite de escala o deteccin del lmite Una propiedad inherente fija por diseo Unidad de escala ms pequea de medida o produccin para un instrumento Reportado siempre como unidad de medida 10 a 1 de modo emprico Resolucin efectiva

La sensibilidad de un sistema de medicin a una variacin del proceso para una aplicacin particular. Insumo ms pequeo que resulta en una produccin utilizable seal de medicin. Reportado siempre como una unidad de medida Valor de referencia

Valor aceptado de un artefacto Requiere una definicin operacional Utilizado como el sustituto para el valor verdadero Valor verdadero

Valor actual de un artefacto Desconocido y incognoscibleVariacin de localizacin

Exactitud cercana al valor verdadero, o un valor de referencia aceptado ASTM incluye el efecto de posicin y amplitud de error Sesgo Diferencia entre el promedio de mediciones observadas y el valor de referencia Un componente de error sistemtico del sistema de medicin

Estabilidad

El cambio en sesgo en el tiempo Un proceso de medicin estable est en control estadstico con respecto a la localizacin Alias: desplazamiento

Linealidad

El cambio en sesgo sobre el rango de operacin normal La correlacin de errores de sesgos mltiples e independientes sobre el rango de operacin. Componente de error sistemtico del sistema de medicin

Amplitud de variacin Precisin

Cercana a lecturas repetidas unas a otras Componente de error aleatorio del sistema de medicin

Repetibilidad

Variacin en mediciones obtenidas con un instrumento de medicin cuando es utilizado varias veces por un evaluador mientras se mide la caracterstica idntica en la misma parte. La variacin en pruebas sucesivas (corto plazo) bajo condiciones de medicin fijas y definidas. Referido comnmente como variacin en equipo Capacidad o potencial de instrumento (calibre) Variacin dentro del sistema

Reproducibilidad

Variacin en el promedio de las mediciones hechas por diferentes evaluadores utilizando el mismo calibre en la medicin de la caracterstica de una parte. Para la calificacin de un producto y proceso, el error puede ser el evaluador, ambiente (tiempo), o mtodo. Comnmente referido a variacin por evaluador Variacin entre el sistema (condiciones) ASTM E456-96 incluye la repetibilidad, laboratorio, y efectos del medio tanto como efectos del evaluador.

GRR o R&R de Gage o calibre Repetibilidad y reproducibilidad de calibre: el estimado combinado de la repetibilidad y reproducibilidad del sistema de medicin Capacidad del sistema de medicin; dependiendo del mtodo utilizado, puede o no incluir los efectos del tiempoValor de referencia

Error de R&R del Gage Capacidad del sistema de medicin

Estimado a corto plazo de la variacin del sistema de medicin (ej. GRR incluyendo grficas) Desempeo del sistema de medicin

Estimado a largo plazo de la variacin del sistema de medicin (ej. Mtodo de grficas de control a largo plazo). Sensibilidad Entrada ms pequea que resulta en una seal detectable de salida. Respuesta del sistema de medicin a cambios en caractersticas medidas. Determinada por el diseo (discriminacin) de calibre, calidad inherente (OEM), mantenimiento en servicio, y condicin de operacin del instrumento y estndar. Siempre reportada como unidad de medida Consistencia

Grado de cambio de repetibilidad con el tiempo Un proceso de medicin consistente es en control estadstico con respecto a la amplitud (variabilidad) Uniformidad

El cambio en repetibilidad sobre el rango normal de operacin Homogeneidad de repetibilidadVariacin del sistemaLa variacin del sistema de medicin es caracterizado como: Capacidad Variabilidad en lecturas tomadas sobre un periodo de tiempo corto. Desempeo Variabilidad en lecturas tomadas sobre un periodo de tiempo largo Basado en la variacin total

Incertidumbre Un rango estimado de valores alrededor del valor medido en el cual se presume que se encuentre el valor verdadero.

Todas las caracterizaciones del sistema de medicin asumen que el sistema es estable y consistente.Estndares y trazabilidadEl Instituto Nacional de Estndares y Tecnologa (NIST) es el principal Instituto Nacional de Mediciones (NMI) en los Estados Unidos. NIST, formalmente, el Bur Nacional de Estndares (NBS) sirve como la mayor autoridad para metrologa en Estados Unidos. Tiene como responsabilidades proporcionar servicios de medicin y mantenimiento de estndares de medicin que asisten a la industria norteamericana en la elaboracin de mediciones trazables. Institutos Nacionales de Medicin

Trabajan en colaboracin con otras NMIs para asegurar que mediciones hechas en un pas no difieran de otras realizadas en otro pas. De acuerdo a los Arreglos de reconocimiento mutuo (MRAs) y ejecutando comparaciones interlaboratorio entre las NMIs. En Mxico se tiene como equivalente al Centro Nacional de Metrologa (CENAM).

Trazabilidad

Es un concepto importante en el comercio de bienes y servicios. La trazabilidad es definida por el ISO Internacional Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology (VIM) como:La propiedad de una medicin o el valor de un estndar por el que puede ser relacionado a referencias establecidas, usualmente estndares nacionales o internacionales, mediante una cadena continua de comparaciones siendo todas establecidas bajo incertidumbre.

Con los avances en tecnologas de medicin y el uso de sistemas de medicin en estado del arte en la industria la definicin de cmo y dnde una medicin es trazable.

Ejemplo de una cadena

de trazabilidad para

una medicin de

longitud:

NMIs trabaja de cerca con varios laboratorios nacionales, proveedores, compaas de manufactura de estado del arte para asegurar que sus estndares de referencia son calibrados apropiadamente y trazables directamente a los estndares mantenidos por el NMI.No todas las organizaciones tienen metrologa o laboratorios de calibre en sus instalaciones y dependen de laboratorios externos o independientes para proporcionar calibracin de trazabilidad y servicios de medicin.

Valor verdadero

El objetivo del proceso de medicin es el valor verdadero de la parte. Es deseado que cualquier lectura individual sea tan cercana a este valor como (econmicamente) sea posible. Desafortunadamente, el valor verdadero no puede conocerse con certeza. La incertidumbre puede ser minimizada utilizando un valor de referencia basado en una definicin operacional bien definida de la caracterstica, y uso de resultados de un sistema de medicin con un mayor orden de discriminacin y trazabilidad al NIST.

Captulo I. Seccin B

Proceso de medicin

Para administrar efectivamente la variacin de cualquier proceso, es necesario tener conocimiento de:

Qu debera estar haciendo el proceso

Qu puede estar mal

Qu est haciendo el proceso

Las especificaciones y requerimientos de ingeniera definen lo que debera estar haciendo el proceso.

El propsito de un anlisis del modo y efecto de falla del Proceso (PFMEA) es definir el riesgo asociado con las fallas potenciales del proceso y proponer acciones correctivas antes de que esta falla pueda ocurrir. La produccin del PFMEA es transferido al plan de control.La inspeccin, es el acto de examinar los parmetros del proceso, partes en proceso, subsistemas ensamblados y productos completos terminados con la ayuda de estndares y dispositivos de medicin que ayudan al observador a confirmar o negar la premisa de que el proceso est operando de una manera estable con variacin aceptable del cliente designado.

La industria ha visualizado tradicionalmente la medicin y la actividad de anlisis como una caja negra. El equipo era el principal enfoque la caracterstica ms importante, la ms cara el calibre. La utilidad del instrumento, su compatibilidad con el proceso y ambiente, fueron raramente cuestionados.La medicin y la actividad de anlisis es un proceso un proceso de medicin. Pueden ser aplicadas a este, cualquiera de las tcnicas de control de proceso, administracin, estadsticas y lgicas. Esto significa que primero deben ser identificados los clientes y sus necesidades. El cliente, dueo del proceso quiere tomar la decisin correcta con el mnimo de esfuerzo.

El equipo es slo una parte del proceso de medicin. El dueo del proceso debe saber cmo utilizar correctamente este equipo y como analizar e interpretar los resultados. El dueo del proceso tiene la obligacin de monitorear y controlar el proceso de medicin para asegurar los resultados correctos y estables.

Propiedades estadsticas de los sistemas de medicin

Un sistema ideal de medicin debera producir slo mediciones correctas cada vez que fuera utilizado. Cada medicin debera estar de acuerdo al estndar. La calidad de un sistema de medicin est usualmente determinado rara vez por las propiedades estadsticas de los datos lo que produce tiempo extra. Son las propiedades estadsticas de los datos producidos que determinan la calidad del sistema de medicin.

Las propiedades estadsticas que pueden ser ms importantes para un uso, pueden no ser importantes para otro uso. Una mquina de medicin por coordenadas (CMM) tienen como propiedades estadsticas sesgos y varianzas pequeos. Con esas propiedades generara mediciones que se encuentran cerca a los valores certificados de estndares que son trazables. Los datos obtenidos de esa mquina pueden ser muy tiles para analizar un proceso de manufactura. No importa que tan pequea sea la desviacin y variacin del CMM, el sistema de medicin que utiliza la CMM tal vez no realice un trabajo aceptable de discriminacin entre un producto bueno y malo debido a las fuentes adicionales de variacin introducidas por el sistema de medicin.La administracin tiene la responsabilidad de identificar las propiedades estadsticas que son ms importantes para el uso ltimo de los datos. Para esto se requieren las definiciones operacionales de las propiedades estadsticas, as como los mtodos de medicin aceptables para medirlas. Existen ciertas propiedades fundamentales que definen un buen sistema de medicin. Esto incluye:

1) Discriminacin y sensibilidad adecuada. Los incrementos de medida deberan ser pequeos en relacin a la variacin del proceso o lmites de especificacin para el propsito de medicin. La regla de 10 a 1, establece que la discriminacin del instrumento deber dividir la tolerancia (variacin del proceso) en diez partes o ms.

2) El sistema de medicin debera estar en control estadstico, la variacin en el sistema de medicin se deba a causas comunes y no debido a causas especiales. Esto puede conocerse como estabilidad estadstica y se evala mejor por mtodos grficos.3) Para control de producto, la variabilidad del sistema de medicin debe ser pequeo comparado a los lmites de las especificaciones.4) Para el control del proceso, la variabilidad del sistema de medicin trata en algo de demostrar una resolucin efectiva y de ser pequea comparada a la variacin del proceso de manufactura.

Fuentes de variacin

Estas fuentes de variacin son debido a causas comunes y especiales. En orden a controlar la variacin del sistema de medicin:

1) Identificar las fuentes potenciales de variacin

2) Eliminar (cuando sea posible) o monitorear estas fuentes de variacin.

Las causas especficas dependern de la situacin. Existen varios mtodos de presentacin y categorizacin de estas fuentes de variacin tales como los diagramas de causa y efecto, diagramas de rbol, pero los lineamientos presentados aqu se enfocarn en los principales elementos del sistema de medicin.

Las siglas S.W.I.P.E. son utilizadas para representar los seis elementos esenciales de un sistema de medicin generalizado para asegurar la obtencin de los objetivos requeridos. Las siglas significan S: estndar, W: parte o pieza de trabajo, I: instrumento, P: persona y procedimiento y E: medio ambiente.

La siguiente figura representa un diagrama de causa y efecto que muestra algunas de las fuentes potenciales de variacin.

Escanear la figura 2 de la pg. 15

Los efectos de variabilidad del sistema de medicinEl efecto de varias fuentes de variacin en el sistema de medicin deberan ser evaluadas sobre un periodo de tiempo corto y uno largo. La capacidad del sistema de medicin es el error (al azar) del sistema de medicin sobre un periodo de tiempo corto. Es la combinacin de los errores de linealidad, repetibilidad y reproducibilidad. El desempeo del sistema de medicin, como con el desempeo de un proceso, es el efecto de todas las fuentes de variacin sobre el tiempo. Esto es realizado mediante la determinacin si el proceso est en control estadstico, en el objetivo o media de las especificaciones (sin sesgo), y tiene una variacin aceptable de GRR sobre el rango de los resultados esperados.Efectos en las decisiones

Despus de medir una parte, una de las acciones que pueden ser tomadas es determinar el estatus de esa parte. Histricamente, esto podra ser determinado si la parte fuera aceptable o buena (dentro de especificaciones) o inaceptable mala (fuera de especificaciones).

Bajo la filosofa de control del producto la razn principal de medir la parte es si pasa o no pasa. Con la filosofa de control del proceso el inters se enfoca en si la variacin de la parte se debe a causas comunes o a causas especiales en el proceso.

FilosofaInters

Control del productoEst la parte en una categora especfica?

Control del procesoEs aceptable y estable la variacin del proceso?

Tabla 1: Filosofa del control e impulsor del intersEfectos de las decisiones sobre el producto

Para entender mejor el efecto del error en el sistema de medicin sobre las decisiones del producto, considere el caso donde toda la variabilidad en lecturas mltiples de una parte se debe a la repetibilidad de calibre y reproducibilidad. Esto es, el proceso de medicin se encuentra en control estadstico y tiene cero de sesgo.

En ocasiones se toma una mala decisin cuando una parte de la distribucin de la medicin sobrepasa un lmite. Por ejemplo, una parte buena algunas veces puede decirse que es mala (riesgo del fabricante o falsa alarma),

y una parte mala algunas veces ser llamada buena (riesgo del consumidor o ndice de error).

Nota: ndice de falsa alarma + ndice de error = Tasa de error

Esto es, con respecto a los lmites de la especificacin, el potencial para tomar la decisin errnea sobre la parte existe slo cuando el error del sistema de medicin intercepta el lmite de la especificacin.

Donde:

IPartes malas siempre sern llamadas malas

IIToma de una decisin errnea Potencial IIIPartes buenas siempre sern llamadas buenas

Siendo que el objetivo es maximizar las decisiones CORRECTAS respecto al estatus de los productos, se tienen dos opciones:

1) mejorar el proceso de produccin: reducir la variabilidad del proceso para no producir partes en el rea II2) Mejorar el sistema de medicin: reducir el error del sistema de medicin para reducir el tamao del rea II para que todas las partes que sean producidas caigan dentro del rea III y as minimizar el riesgo de tomar malas decisiones.

Efectos de las decisiones sobre el proceso

Con el control del proceso, se necesita tener establecido lo siguiente: control estadstico, en el objetivo, variabilidad aceptable. El impacto de la medicin del error sobre el proceso de decisiones puede ser: llamar a una causa comn una causa especial, llamar a una causa especial una causa comn.La variabilidad del sistema de medicin puede afectar la decisin respecto a la estabilidad, objetivo y variacin de un proceso. La relacin bsica entre la variacin actual y la observada del proceso es:

Donde:

= variacin observada del proceso

= variacin real del proceso

= variacin del sistema de medicin

El ndice de capacidad Cp es definido como

Puede realizarse tambin la siguiente ecuacin para obtener la relacin entre los ndices del proceso observado y del proceso actual:

Asumiendo que el sistema de medicin se encuentra en control estadstico y en el objetivo, el Cp del proceso real puede ser grficamente comparado al Cp observado.

Por ejemplo, si el ndice del sistema de medicin Cp fuera 2, el proceso actual requerira un ndice Cp mayor o igual a 1.79 de acuerdo a lo calculado (observado) el ndice es 1.33. Si el ndice Cp del sistema de medicin fuera por el mismo 1.33, el proceso requerira no variacin si el resultado final fuera de 1.33 claramente una situacin imposible.

Aprobacin de un proceso nuevo

La situacin ms comn que involucra el uso de diferentes instrumentos es el caso donde el instrumento utilizado por el proveedor tiene un orden de discriminacin mayor que el instrumento de produccin (calibre).En el caso donde el (mayor orden) sistema de medicin utilizado al haber comprado tiene un GRR de 10% y el Cp del proceso actual es 2.0, el Cp observado del proceso durante la compra ser de 1.96 asumiendo que no existe variacin en el muestreo.

Cuando este proceso es estudiado en produccin con el calibre de produccin, se observar ms variacin (ej. Un Cp menor). Por ejemplo, si el GRR del calibre de produccin es 30% y el Cp del proceso actual es 2.0 entonces el Cp del proceso observado ser de 1.71

Variacin real de la parteVariacin observadaVariacin de la CMM

El peor escenario sera si el calibre de la produccin no ha sido calificado pero es utilizado. Si el GRR del sistema de medicin es actualmente 60% (pero ese hecho no es conocido) entonces el Cp observado sera 1.28. La diferencia en el Cp observado de 1.96 contra 1.28 se debe al sistema de medicin diferente.

Variacin real del proceso

Variacin observada

Variacin del Gage De produccinAjuste/control del Proceso (Experimento del cono)

La mayora de las operaciones de manufactura utilizan slo una parte al principio del da para verificar que el proceso es adecuado. Si la parte medida est fuera del objetivo, entonces se ajusta el proceso. Despus en algunos casos otra parte es medida y otra vez el proceso debe ser ajustado. El Dr. Deming llam a este tipo de medicin y toma de decisin como amaado (tampering).

Considere una situacin donde el peso de la capa de un metal precioso en una parte est siendo controlado a un objetivo de 5.00 gramos. Suponga que los resultados de la escala utilizada para determinar el peso vara (0.20 gramos pero este es desconocido ya que nunca se hizo el sistema de medicin. Las instrucciones de operacin requieren que el operador verifique el peso y ajuste cada hora basado en una muestra. Si los resultados van ms all del intervalo de 4.90 a 5.10 gramos entonces el operador debe ajustar el proceso nuevamente.Suponga, que al ajuste el proceso est operando a 4.95 gramos pero debido a un error de medicin el operador observa 4.85 gramos. De acuerdo a las instrucciones, el operador trata de ajustar el proceso incrementando 0.15 gramos. A hora el proceso est corriendo a 5.10 gramos para lograr el objetivo. Cuando el operador checa el ajuste, se observa 5.08 gramos por lo que se permite ajustar el proceso. Un sobre ajuste del proceso ha aadido variacin y continuar as.

Este es un ejemplo del experimento amaado que el Dr. Deming utiliz para describir los efectos de amaar.

Existen cuatro reglas del Experimento amaado:

Regla 1: No realizar ajustes o no tomar accin a menos que el proceso est inestable.Regla 2: Ajustar el proceso en un monto igual y en una direccin opuesta a la cual el proceso se encontraba cuando fue medido.

Regla 3. Reajustar el proceso al objetivo. Entonces ajuste el proceso en un monto igual y en direccin opuesta desde el objetivo.

Regla 4: Ajustar el proceso al punto de la ltima medicin.

Captulo I. Seccin C

Planeacin y estrategia de medicin

La planeacin es clave antes del diseo y compra del equipo o sistema de medicin. La etapa de planeacin establecer el curso y tienen un efecto significativo en qu tan bien opera un proceso de medicin y si puede reducir posibles problemas y error de medicin en el futuro.

No todas las caractersticas del proceso y producto requieren sistemas de medicin. Herramientas simples de medicin estndar como micrmetros o calibrador no requieran esta planeacin y estrategia profunda. Otra gua podra ser el nivel de tolerancia asignado a una dimensin especfica.

ComplejidadEl tipo, complejidad y propsito de un sistema de medicin puede tener varios niveles de administracin del programa, planeacin estratgica, anlisis del sistema de medicin u otra consideracin especial para la seleccin de medicin, evaluacin y control. Las herramientas simples de medicin y los dispositivos (como escalas, limite fijo, gages o calibres por atributo, etc.) puede que no requieran el nivel de administracin planeacin o anlisis que una sistema de medicin ms complejo o crtico demanda (ej. Patrn de referencia, CMM, calibracin en lnea automatizada, etc.). Cualquier sistema de medicin puede requerir ms o menos planeacin estratgica y escrutinio dependiendo de la situacin del producto o proceso dado. La decisin como el nivel apropiado se dejar al equipo APQP asignado al proceso de medicin y al cliente.

Identificacin del propsito del proceso de medicin

El primer paso es establecer el propsito para la medicin y como la medicin ser utilizada. Un equipo multifuncional organizado a tiempo en el desarrollo del proceso de medicin es crtico en el cumplimiento de esta tarea. Se hacen consideraciones especficas en relacin a la auditora, control de procesos, desarrollo de producto y proceso y anlisis del ciclo de vida de la medicin.Ciclo de vida de la Medicin

El concepto del ciclo de vida de la medicin explica la creencia de que los mtodos de medicin pueden cambiar con el tiempo cuando uno aprende y mejora el proceso. Esto conduce a un entendimiento de las caractersticas crticas del control del proceso que afectan directamente las partes del proceso.

La dependencia en la informacin de las caractersticas de la parte es menor y el plan de muestreo puede ser reducido de acuerdo a esta comprensin. Eventualmente, ser encontrado que se requiere muy poco monitoreo de las partes siempre que se controle el proceso o se mida y moniteree el mantenimiento y el herramental. La misma medicin, en la misma caracterstica, en la misma rea del proceso, sobre un periodo de tiempo extenso es evidencia de una falta de aprendizaje.Criterio para la seleccin del diseo de un proceso de medicin

Antes de que un sistema de medicin pueda ser comprado, se desarrolla un proceso de medicin detallado por parte de ingeniera. Un equipo multifuncional de personas desarrollar un plan y concepto para el sistema de medicin requerido por el diseo. El equipo necesita evaluar el diseo del subsistema o componente e identificar las caractersticas importantes. Estas estn basadas en los requerimientos del cliente y la funcionalidad del subsistema o componente hacia el sistema total. Si las dimensiones importantes han sido identificadas, evaluar la habilidad para medir las caractersticas.

Un mtodo para capturar problemas en la medicn es el uso de un FMEA para analizar reas de riesgo en diseo de calibres o gages, desde la habilidad para medir la parte, hasta la funcionalidad del gage (DFMEA y PFMEA), esto ayudar en el desarrollo y mantenimiento del plan de calibracin.Desarrolle un diagrama de flujo que muestre los pasos crticos del proceso en la manufactura o ensamble de la parte o subsistema. Identificar las entradas y salidas clave para cada paso del proceso. Esto ayudar en el desarrollo del criterio del equipo de medicin y requerimientos afectados por la localizacin en el proceso. Un plan de medicin, una lista de tipos de medicin, no vienen en esta investigacin.Para sistemas de medicin complejas, se hace un diagrama de flujo del proceso de medicin. A continuacin se utilizarn algunos mtodos de lluvia de ideas con el grupo para desarrollar un criterio general para cada medicin requerida. Uno de los mtodos simples a utilizar es el diagrama de causa-efecto.

Preguntas adicionales a considerar en relacin a la planeacin de la medicin

Qu estar involucrado en el anlisis de necesidades? el diagrama de flujo y una discusin inicial facilitarn la identificacin de los individuos clave.

Por qu deber tomarse la medicin y cmo ser utilizada? Ser utilizada la informacin para control, seleccin, calificacin, etc.? La manera en que se utilice la medicin puede cambiar el nivel de sensibilidad del sistema de medicin. Qu nivel de sensibilidad ser requerida?, Cul es la especificacin del producto? Cul es la variabilidad esperada del proceso? Qu tanta diferencia entre partes necesitar detectar el calibre? Qu tipo de informacin se proporcionar con el calibre (ej. Manuales operacin, mantenimiento, etc.) y qu habilidades bsicas se requieren para el operador?, Cmo se realizar la capacitacin?

Cmo se toman las mediciones? Sern hechas manualmente, con la lnea parada, automticamente, etc.? Cmo sern calibradas las mediciones y sern comparadas con otros procesos de medicin? Quin ser responsable por los patrones de medicin?

Cundo y dnde se tomarn las mediciones? Estarn las partes limpias, aceitadas, calientes, etc.?

Investigar varios mtodos del proceso de medicin

Los mtodos actuales deberan ser investigados antes de invertir en equipo nuevo. Mtodos de medicin probados pueden proporcionar ms operacin confiable.

Desarrollo y diseo de conceptos y propuestas

Sern realizados estudios experimentales y actividades de recoleccin de datos durante y despus de la fabricacin del equipo de medicin y desarrollo del proceso de medicin (mtodos, entrenamiento, documentacin, etc.). Estos estudios y datos sern utilizados para comprender que este proceso de medicin y los procesos futuros sean mejorados.

Captulo I. Seccin D

Desarrollo de fuentes de medicinIntroduccin

Esta seccin atiende la estructura de tiempo de la cotizacin/surtimiento de la vida del proceso de medicin. Respecto al proceso de desarrollo de un proceso de medicin que incluye el paquete de cotizacin, obtencin de respuestas a ese paquete, reconocer el proyecto, terminacin del diseo final, desarrollo del proceso de medicin, y finalmente el casamiento del proceso de medicin al proceso de produccin para el cual fue creado. Para obtener el mayor beneficio del proceso de medicin, estudiar y atender esto como un proceso con insumos y produccin final.Generalmente el proceso de adquisicin inicia con la comunicacin formal entre el cliente y el proveedor para un proyecto dado. La comunicacin frente a frente es crucial para el xito del proyecto. Como ya se mencion, el proceso de adquisicin inicia con la presentacin formal de la intencin del proyecto en la forma de un requerimiento para cotizacin (RFQ) seguido por la explicacin formal del proveedor de su propsito para cumplir su intencin. Este entendimiento es derivado de una adecuada comunicacin entre las dos partes.

Una vez que el concepto ha sido acordado y que la relacin cliente/proveedor ha sido establecida para el proyecto en mano, los diseos a detalle, fabricacin del proceso de medicin y las actividades de desarrollo pueden iniciar. Es importante mantener una comunicacin y documentacin detallada entre cliente y proveedor y una responsabilidad formal (e individual).Coordinacin de datos

Con la permanencia actual en el uso de la dimensionalidad y tolerancia geomtrica (GD&T) los datums necesitan ser coordinados a travs del proceso de manufactura y el sistema de medicin y necesida ser establecido rpidamente en el proceso APQP (Planeacin Avanzada de la Calidad del Producto). La responsabilidad inicial debera recaer en el ingeniero de diseo del producto, control dimensional, etc. dependiendo de la Organizacin.

Hay veces en los que el esquema de datums utilizado en el ensamble final no es posible que cuadre al usado en la manufactura del sub-componente. Por lo que debe ser establecido de manera temprana en el proceso APQP, para que el equipo identifique el conflicto y pueda hacer algo.Prerrequisitos y supuestosAntes de acudir a un proveedor de gages, se asume que se han resuelto los problemas de diseo del producto (GD&T) y diseo del proceso (mediciones en el momento oprtuno y localizacin en el proceso).

Se asume que el proveedor de gages o calibres estar involucrado con el proceso APQP, un enfoque de equipo. El proveedor de gages desarrollar una apreciacin clara del proceso de produccin completo y el uso del producto por lo que su rol es comprendido no solo por l, sino por los dems miembros del equipo (manufactura, calidad, ingeniera, etc.)

El equipo APQP sin muchas entradas de un proveedor de gages puede desarrollar ciertos conceptos del calibre. Otros conceptos puede requerir la experiencia del proveedor del gage o calibre.

Proceso de seleccin del proveedor de calibre

Desarrollo del paquete de cotizacin

Concepto detallado de ingeniera

Antes de que el proceso de requisicin del paquete de cotizacin pueda proporcionarse a un proveedor potencial para propsitos formales, necesita ser desarrollado un concepto detallado de ingeniera del proceso de medicin. El equipo de trabajo que emplear y ser responsable del mantenimiento y mejora continua del proceso de medicin tiene responsabilidad directa por el desarrollo del concepto detallado.El equipo puede investigar varios puntos para ayudar a decidir qu direccin o patrn debe ser seguido para el diseo del proceso de medicin. Ejemplos de la multitud de posibles puntos que necesitan ser atendidos por el equipo cuando el desarrollo de este concepto detallado, puede ser encontrado en la lista de verificacin de elementos sugeridos para el desarrollo de un sistema de Medicin al final de esta seccin

Consideraciones de mantenimiento preventivo

Qu actividades deberan ser programadas para mantenimiento preventivo (ej. Lubricacin, anlisis de vibracin, reemplazo de partes, etc.) ? Muchas de estas actividades dependern de la complejidad del sistema de medicin, dispositivo o aparato.La planeacin de actividades de mantenimiento preventivo debera coincidir con la iniciacin de la planeacin del proceso de medicin. Muchas actividades pueden planearse antes de que el sistema de medicin est completamente construido, desarrollado e implementado. Los mtodos de recoleccin de datos y recomendaciones de mantenimiento relativas a estas actividades pueden ser obtenidos del fabricante original, o desarrollado por ingeniera de planta, manufactura y personal de calidad. Despus que el proceso de medicin es implementado y en uso, perteneciente a la funcin del proceso de medicin necesita ser recolectado. Eventualmente, se puede establecer una rutina de mantenimiento preventivo, acorde a lo que dicta la estabilidad del sistema.

Especificaciones

Las especificaciones sirven como guas tanto para el cliente como el proveedor en el diseo y construccin del proceso, adems de que sirven para comunicar estndares aceptables los cuales pueden considerarse en dos categoras: diseo de estndares, construccin de estndares.

El formato del diseo de estndares puede ser diferente dependiendo en quin est pagando el proyecto. Las cuestiones de costos pueden afectar el formato. Es una buena idea tener suficientes detalles documentados del diseo que el diseo puede ser reparado o construido de acuerdo a la intencin original por cualquier constructor calificado. El formato requerido del diseo final puede ser alguna forma de CAD o dibujos de ingeniera.

Los diseos estndar detallarn el mtodo de comunicacin del diseo (CAD- ej. CATIA, unigrficos, IGES, etc.) al proveedor. Las tolerancias de diseo debern basarse en una combinacin de las capacidades del proceso utilizado para fabricar el calibre o el componente del calibre. El uso de componentes estandarizados o sub ensamblados tambin ayudan a la Intercambiabilidad, flexibilidad, costos reducidos, y menos error de medicin a largo plazo.

Evaluacin de cotizaciones

C

C

O

O

N

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C

I

E

Z

P

A

T

C

O

I

O

NAPROBACINUna vez recibidas las cotizaciones, el equipo se rene para revisarlas y evaluarlas. Para lo cual se pueden considerar las siguientes preguntas: Los requerimientos bsicos se cumplen?

Hay algn asunto destacado a tratar?

Algn proveedor ofrece una condicin excepcional y por qu (Una condicin excepcional puede ser una disparidad significativa con respecto al precio o entrega esto no necesariamente debe ser considerado como un factor negativo un proveedor pudo haber descubierto un artculo que otros dejaron pasar?

Los conceptos contribuyen a la simplicidad y mantenabilidad?Entregables de documentacin

La documentacin algunas veces no es observada cuando se adquiere un proceso de medicin. El significado que la documentacin toma con cualquier proyecto exitoso es muchas veces malinterpretado. La estrategia usual detrs de la documentacin es proporcionar un juego original de diseos tanto mecnico como elctrico (CAD o dibujos) para el hardware del proceso de medicin al tiempo de entrega. Esto puede satisfacer los requerimientos iniciales de implementacin, pero esta documentacin no tiene nada que ver con la definicin de puntos de uso potenciales, sugerir posibles reas problemticas o describir como utilizar el proceso.Un paquete completo de documentacin debe incluir:

Un juego replicable de montaje y dibujos mecnicos detallados (CAD o hardcopy) (incluyendo cualquier Patrn requerido).

Juego de arneses elctricos, hardware y software. Lista de refacciones sugerida para partes de uso frecuente o con desgaste, incluyendo los tiempos de entrega.

Manuales de mantenimiento con cortes de dibujos industriales y pasos para ensamblar apropiadamente y desensamblar componentes de mquina. Manuales que definan los requerimientos de servicios (agua, electricidad, gas) para ajuste y operacin y requerimientos de transporte de mquina.

rboles de diagnstico y una gua de localizacin de averas.

Certificados de calibracin (con trazabilidad a NIST donde sea aplicable)

Instrucciones de calibracin

Manuales de usuario que puedan ser utilizados por el personal de soporte tcnico, el operador del sistema y el personal de mantenimiento.

El tema central aqu es la comunicacin, el equipo y otros deberan estar involucrados en cada nivel del desarrollo del paquete de documentacin del proceso de medicin

Calificacin con el proveedor

El proveedor escogido debe tener un equipo de medicin capaz y personal en sitio para realizar la prueba funcional previa antes de embarque. Si no deben hacerse arreglos para tener este trabajo realizado en un laboratorio externo capacitado.

Despus de la evaluacin dimensional exitosa, el proveedor debera ejecutar un anlisis formal preliminar del sistema de medicin. Esto nuevamente prerrequiere que el proveedor tenga el personal, conocimiento y experiencia para cumplir el anlisis apropiado. El cliente debe predeterminar con el proveedor exactamente que clase de anlisis es requerido hasta este punto y debe estar consciente de cualquier gua que el proveedor pudiera necesitar.Algunos puntos que necesitan discusin, negociacin o un acuerdo comn son:

Objetivo de el estudio preliminar MSA:

Repetibilidad de calibre (GR16) contra la repetibilidad y reproducibilidad (GRR)

Evaluacin de sesgos y/o linealidad

Evaluacin del propsito del cliente para la medicin.

Cantidad de piezas, pruebas y operadores en el estudio

Criterio de aceptacin

Uso de personal del proveedor contra el personal proporcionado por el cliente

Capacitacin necesaria para el personal

Estn calificados?

Entienden el propsito?

Qu software deber ser utilizado?

Al final se requiere la experiencia y juicio del cliente para la aceptacin del equipo.EmbarqueLista de verificacin

Cundo debera ser embarcado el equipo?

Cmo debera ser embarcado?

Quin mover el equipo del camin o tren? Es necesario un seguro?

Debera ser embarcada la documentacin con el hardware?

El cliente tiene el equipo apropiado para descargar el hardware?

Dnde debe ser almacenado el sistema hasta su implementacin?

Est completa la documentacin de embarque y entendible para el que enva, transportista, descargador y el personal de instalacin

Calificacin con el clienteLo que fue realizado para calificar el sistema de medicin arriba mencionado al proveedor antes del embarque debera ser repetido de alguna manera al cliente una vez que la entrega sea completada. Los estndares de aceptacin y los mtodos de anlisis utilizados aqu deberan ser considerados seriamente. La atencin al detalle sobre la parte de todos los grupos.Antes de que cualquier anlisis de medicin haya comenzado despus de la recepcin, el sistema de medicin debera experimentar un trazado de dimensin completo para confirmar si cumple los requerimientos de construccin/estndares. Cuando se comparan los resultados del antes y despus del embarque encontrar algunas diferencias en estas mediciones debido a diferencias en los sistemas de medicin.

Entrega de documentacin

La informacin que es requerida como mnimo, para ayudar a la implementacin y arranque de cualquier sistema es el siguiente:

CAD o copia impresa, si es requerido por el equipo de trabajo Diagrama de flujo del proceso del sistema, cuando aplique

Manuales de usuario

Manual de servicio y mantenimiento

Lista de partes disponibles Gua de localizacin de averas

Instrucciones de calibracin

Cualquier consideracin especial

La documentacin original o replicable no necesita ser entregada en este momento debido a la revisin potencial que pueda ser necesaria despus de la implementacin. Es bueno no haber entregado el paquete de la documentacin original hasta despus de que el sistema completo sea implementado. los proveedores generalmente son ms eficientes con la actualizacin de la documentacin que los clientes.

Elementos sugeridos para el desarrollo de la lista de verificacin de un sistema de medicin

Esta lista deber modificarse de acuerdo a la situacin y tipo de sistema de medicin. El desarrollo de la lista de verificacin final debe ser el resultado de la colaboracin entre el cliente y el proveedor.

Diseo del sistema de medicin y desarrollo de puntos: Qu necesita ser medido? Para qu propsito sern utilizados los resultados (produccin) del sistema de medicin?

Quin utilizar el proceso?

Capacitacin requerida

Han sido identificadas las fuentes de variacin?

Se ha desarrollado un FMEA para el sistema de medicin?

Flexibilidad versus dedicacin del sistema de medicin

Contacto versus no contacto

Medio ambiente

Puntos de medicin y localizacin

Mtodo de instalacin

Orientacin de parte

Preparacin de parte

Localizacin de transductor Correlacin de punto #1. Duplicado de calibracin

Correlacin de punto #2. Divergencia de mtodos

Automatizado versus manual

Destructivo versus no destructivo

Alcance de medicin potencial

Resolucin efectiva

Sensibilidad

Puntos de construccin del sistema de medicin (equipo, estndar, instrumento) Las fuentes de variacin identificadas en el diseo del sistema han sido atendidas?

Sistemas de calibracin y control

Requerimientos de insumos

Requerimientos de salida Costo

Mantenimiento preventivo

Serviciabilidad

Ergonoma: habilidad para cargar y operar la mquina sin daos en el tiempo

Consideraciones de seguridad

Almacenaje y localizacin

Tiempo del ciclo de medicin

Existir alguna interrupcin al flujo del proceso, integridad del lote, para capturar medir y regresar la parte?

Manejo del material

Aspectos ambientales:

Existen algunos requerimientos o consideraciones de confiabilidad?

Partes de refaccin Instrucciones para el usuario

Documentacin

Calibracin

Almacenaje

Dispositivos A prueba de error (Poka Yokes)Puntos de implementacin del sistema de medicin (proceso) Apoyo

Capacitacin

Administracin de datos

Personal

Mtodos de mejora

Estabilidad a largo plazo

Consideraciones especiales

CAPITULO I SECCIN EPuntos de medicin

Tres puntos fundamentales deben ser considerados cuando se evala un sistema de medicin:

1) El sistema de medicin debe demostrar sensibilidad adecuada

a. Primero, El instrumento (y estndar) tiene una discriminacin adecuada? Discriminacin (o clase) es fijada por el diseo y sirve como el punto de inicio para la seleccin de un sistema de medicin

b. Segundo, El sistema de medicin demuestra una resolucin efectiva? Relativa a la discriminacin, determine si el sistema de medicin tiene la sensibilidad para detectar cambios en variacin del producto o proceso.

2) El sistema de medicin debe ser estable

a. Bajo condiciones de repetibilidad, la variacin del sistema de medicin se debe a causas comunes y no a causas especiales (caticas)

b. El anlisis de medicin debe considerar siempre el significado prctico y estadstico.

Como los procesos cambian y mejoran, un sistema de medicin debe ser reevaluado para su propsito proyectado.

Tipos de variacin del sistema de medicinEs asumido que las mediciones son exactas, y frecuentemente el anlisis y conclusiones estn basados en estas aseveraciones. El error en un sistema de medicin puede ser clasificado dentro de cinco categoras: sesgos, repetibilidad, reproductividad, estabilidad y linealidad.

Uno de los objetivos del estudio del sistema de medicin es obtener informacin relativa al monto y tipos de variaciones de medicin asociados con el sistema de medicin cuando este interacta con su medio ambiente. Es mucho ms prctico reconocer la repetibilidad y sesgos de calibracin as como establecer lmites razonables para estas que proporcionar indicadores exactos con muy alta repetibilidad.Esto proporciona un: criterio para aceptar un nuevo equipo de medicin, la comparacin de un dispositivo de medicin contra otro, un sesgo para evaluar un gage sospechoso de ser deficiente, una comparacin de equipo de medicin antes y despus de ser reparado, un componente requerido para calcular la variacin del proceso, y el nivel de aceptabilidad de un proceso de produccin

informacin necesaria para desarrollar una curva de desempeo del gage (GPC), que indica la probabilidad de aceptar una parte de algn valor verdadero.

Las siguientes definiciones describen los tipos de error o variacin asociados con un sistema de medicin.

Definiciones y fuentes potenciales de variacin

Definicin operacional

Una definicin operacional es una con la cual las personas pueden hacer negocio. Una definicin operacional de seguridad, redondeo, confiable, o cualquier otra caracterstica de calidad debe ser comunicable, con el mismo significado tanto para el vendedor como para el comprador. Ejemplo:

1. Prueba especfica de una pieza de material o ensamble

2. Criterio de juicio

3. Decisin: si o no, el objeto o el material cumple o no con el criterio.

Estndar

Un estndar es la base para una comparacin definida en consenso, un muestra aceptado. Puede ser un artefacto o conjunto ensemble (instrumentos, procedimientos, etc.) establecido por una autoridad como regla para la medicin de cantidad, peso, valor o calidad.

Estndares de referencia

Un estndar, generalmente de la ms alta calidad metrolgica disponible en una localizacin dada, de la cual son derivadas las mediciones hechas en esa localizacin.

Equipo de medicin y prueba (M&TE)

Todos los instrumentos de medicin, estndares de medicin, materiales de referencia, y aparatos auxiliares que son necesarios para desempear una medicin.

Estndar de calibracin

Un estndar que sirve como referencia en el desarrollo de las calibraciones de rutina.

Estndar de transferencia

Un estndar utilizado para comparar un estndar separado de un valor conocido a la unidad que est siendo calibrada.

PatrnUn estndar que es utilizado como una referencia en el proceso de calibracin.

Estndar de trabajo

Un estndar cuyo uso intencionado es realizar mediciones de rutina dentro del laboratorio, no proyectado como un estndar de calibracin sino ms bien utilizado como un estndar de transferencia.

Figura 3. Relacin entre varios estndares

Verificacin de estndar

Un artefacto de medicin que de manera cercana simula lo qu el proceso esta diseado para medir, pero inherentemente ms estable que el proceso de medicin que est siendo evaluado.

Valor de referencia

Un valor de referencia, conocido tambin como un valor de referencia aceptado o valor Patrn, es el valor de un artefacto o conjunto que sirve de acuerdo como referencia para comparacin. Los valores de referencia aceptados estn basados en lo siguiente:

Determinadas por el promedio de varias mediciones con un equipo de alto nivel de medicin (v. gr., laboratorio de metrologa, o equipo de layaout) Valores legales: definidos y mandados por ley

Valores tericos: basados en principios cientficos.

Valores asignados: basados en trabajo experimental de alguna organizacin nacional o internacional (soportados por la teora adecuada) Valores de Consenso: basados en el trabajo experimental colaborativo bajo el auspicio de un grupo de cientficos o ingenieros, definido por un consenso de usuarios tales como organizaciones profesionales y de negocios.

Valores acordados: valores expresamente acordados por las partes afectadas

En todos los casos, el valor de referencia necesita estar basado en una definicin operacional y los resultados de un sistema de medicin aceptable. Para alcanzar esto, el sistema de medicin utilizado para determinar el valor de referencia puede incluir:

Instrumentos con un mayor orden de discriminacin y un menor error del sistema de medicin que el sistema utilizado para una evaluacin normal.

Estar calibrados con estndares rastreables al NIST u otro NMI

Valor verdadero

El valor verdadero es la medida real de la parte. Aunque este valor es desconocido, es el objetivo del proceso de medicin. Desafortunadamente el valor verdadero nunca puede ser conocido con certeza. El valor de referencia es utilizado como la mejor aproximacin del valor verdadero en todos los anlisis.

Discriminacin

La discriminacin es la cantidad de cambio de un valor de referencia que un instrumento puede detectar e indicar. Esto tambin es referido como resolucin o legibilidad. La medida de esta habilidad es el valor de la graduacin ms pequea de la escala del instrumento. La regla 10 a 1 se interpreta como que el equipo de medicin tiene la capacidad para discriminar al menos un dcimo de la variacin del proceso. Esto es consistente con la filosofa de mejoramiento continuo.Debido a las limitaciones fsicas y econmicas, el sistema de medicin no nota todas las partes de la distribucin de un proceso teniendo caractersticas separadas o de diferente medida. En lugar de eso la caracterstica medida ser agrupada por los valores medidos dentro de categoras de datos. Todas las partes de la misma categora de datos tendrn el mismo valor para las caractersticas medidas.

Regla

Intervalo medio

Si al sistema de medicin no tiene discriminacin (sensibilidad de una resolucin efectiva), puede no ser un sistema apropiado para identificar la variacin del proceso o cuantificar los valores de una caracterstica individual de la parte. En este caso se deben utilizar mejores tcnicas de medicin.La discriminacin es inaceptable para anlisis si este no puede detectar la variacin del proceso, e inaceptable para el control si no puede detectar la variacin de causas especiales.

Nmero de categorasControlAnlisis

Puede ser utilizado para control solo si: La variacin del proceso es pequea al compararla a las especificaciones

La funcin de prdida es plana sobre la variacin del proceso esperado

La fuente principal de variacin causa un cambio promedio Inaceptable para la estimacin de parmetros del proceso e ndices Slo indica si el proceso est produciendo partes conformes o no conformes

Puede ser utilizado con tcnicas de control semi-variables basadas en la distribucin del proceso Puede producir cartas de control por variables insensibles - generalmente no aceptable para estimacin de parmetros de proceso e ndices ya que slo proporciona estimados gruesos

Puede ser utilizado con cartas de control por variables

Recomendado

Figura 3. Impacto del nmero de categoras distintas (ndc) de la distribucin del proceso en actividades de control y anlisis

Los sntomas de discriminacin inadecuada pueden aparecer en la carta de rangos.

Las siguientes grficas contienen dos juegos de cartas de control derivadas de los mismos datos. La carta de control (a) muestra la medicin original a la milsima de pulgada ms cercana. La carta de control (b) muestra estos datos redondeados a la centsima de pulgada ms cercana. La Carta de control (b) parece estar fuera de control debido a los lmites artificiales de control estrechos.

La mejor indicacin de discriminacin se puede observar en el la carta de rangos para la variacin del proceso. Cuando la amplitud de la carta muestra slo uno, dos o tres posibles valores para el rango dentro de los lmites de control, las mediciones estn siendo hechas con una discriminacin inadecuada. Si la carta de rangos muestra cuatro posibles valores para el rango dentro de los lmites de control y ms de un cuarto de los rangos son cero, entonces las mediciones estn siendo hechas con una discriminacin inadecuada. En la figura 6, en la carta de rangos hay solo dos valores posibles para el rango dentro de los lmites de control (0.00 y 0.01). Por tanto, la regla identifica de manera correcta que la falta de control se debe a una discriminacin inadecuada (sensibilidad o resolucin efectiva).Este problema puede ser remediado, cambiando la habilidad para detectar la variacin dentro de subgrupos incrementando la discriminacin de las mediciones. Un sistema de medicin tendr una discriminacin adecuada si su resolucin aparente es relativamente pequea con respecto a la variacin del proceso. As una recomendacin para una discriminacin adecuada para la resolucin aparente sera a lo mucho una dcima del total de seis veces la desviacin estndar del proceso, en lugar de la regla tradicional en donde la resolucin aparente debe ser al menos un dcimo del rango de tolerancia.

Poner la figura 6: Cartas de control de proceso (pg. 47 de copias)

Variacin del proceso de medicin

Para la mayora de los procesos de medicin, la variacin total de medicin est descrita como una distribucin normal. La probabilidad normal es una suposicin de los mtodos estndar del anlisis del sistema de medicin. Cuando los sistemas de medicin no estn distribuidos normalmente, el anlisis de medicin debe reconocer y corregir las evaluaciones para los sistemas de medicin no normales.

Figura. 7 Caractersticas de variacin del proceso de medicin

Variacin de localizacin

ExactitudUn concepto genrico de exactitud se relaciona con la cercana de acuerdo entre el promedio de uno o ms resultados medidos y un valor de referencia. El proceso de medicin debe estar en un estado de control estadstico, de otra forma la precisin del proceso no tiene significado.La ISO (Organizacin Internacional para la Estandarizacin y ASTM (Asociacin Americana para Prueba y Materiales) utiliza el trmino de precisin para abarcar tanto el sesgo como la repetibilidad. La ASTM recomienda que el trmino de sesgo sea utilizado como un descriptor del error de localizacin.SesgoEl sesgo es la diferencia entre el valor verdadero (valor de referencia) y el promedio de mediciones observadas en la misma caracterstica en la misma parte. El sesgo es la medida del error sistemtico del sistema de medicin. Es la contribucin al error total comprendido de los efectos combinados de todas las fuentes de variacin, conocidas o desconocidas, cuyas contribuciones al error total tiende a compensar consistentemente y de manera predecible todos los resultados de las aplicaciones repetidas del mismo proceso de medicin en el tiempo de las mediciones.

Promedio de

mediciones

Causas posibles del sesgo excesivo:

El instrumento necesita calibracin

Instrumento, equipo o dispositivo desgastado

Patrn desgastado o daado, error en Patrn Calibracin inapropiada o uso de colocacin del Patrn Baja calidad del instrumento diseo o conformidad

Error de linealidad

Diferente medida para la aplicacin

Diferente mtodo de medicin

Medicin de la caracterstica incorrecta

Distorsin (medida o parte)

Medio ambiente

Violacin de un supuesto, error en una constante aplicada

Aplicacin tamao de parte, posicin, habilidad del operador

El procedimiento de medicin empleado en el proceso de calibracin debe ser tan idntico como sea posible al procedimiento de medicin de la operacin normal.

Estabilidad

Estabilidad (o desplazamiento) es la variacin total en las mediciones obtenidas con un sistema de medicin sobre el mismo Patrn o partes cuando se mide una caracterstica individual sobre un periodo de tiempo prolongado.

Estabilidad

Valor de referenciaCausas posibles para la inestabilidad:

El instrumento necesita calibracin, reduce el intervalo de calibracin

Instrumento, equipo o dispositivo daado

Mantenimiento pobre

Patrn desgastado o daado, error en Patrn Calibracin inapropiada o uso de colocacin del Patrn Baja calidad del instrumento diseo o conformidad

Diferente mtodo de medicin

Distorsin (medida o parte)

Arrastre por el medio ambiente

Violacin de un supuesto, error en una constante aplicada

Aplicacin tamao de parte, posicin, habilidad del operador

LinealidadLa diferencia de sesgo a travs del rango (medicin) de operacin esperada del equipo es llamada linealidad. La linealidad puede ser pensada como un cambio de sesgo con respecto al tamao.

Note que una linealidad inaceptable puede venir en una variedad de sabores. No asumir un sesgo constante.

Posibles causas para error de linealidad: El instrumento necesita calibracin, reducir el intervalo de calibracin

Instrumento, equipo o dispositivo daado

Mantenimiento deficiente Patrn desgastado o daado, error en Patrn Calibracin inapropiada o uso de colocacin del Patrn Baja calidad del instrumento diseo o conformidad

Equipo inadecuado para la aplicacin

Falta de robustes en el diseo del instrumento o mtodo

Mtodo de medicin diferente

Cambios de distorsin con el tamao de la parte (o gage) Medio ambiente

Violacin de un supuesto

Aplicacin tamao de parte, posicin habilidad del operador, fatiga, error de observacin.

Ancho de la variacin

PrecisinLa precisin describe el efecto neto de discriminacin, sensibilidad y repetibilidad sobre el rango de operacin (tamao, rango y tiempo) del sistema de medicin. La precisin se utiliza comnmente para describir la variacin esperada de mediciones repetidas sobre el rango de medicin, ese rango puede ser tamao o tiempo (v. gr., un dispositivo es tan preciso en su rango bajo como en su rango de medicin alto; o tan preciso hoy como ayer). El ASTM define precisin en un sentido amplio para incluir la variacin desde diferentes lecturas, medidas, gente, laboratorios o condiciones.

RepetibilidadLa repetibilidad se relaciona con la variabilidad dentro de los evaluadores (within appraiser). Es la variacin en mediciones obtenidas con un instrumento de medicin mientras se mide la caracterstica idntica en la misma parte. Esta es la variacin inherente o capacidad del equipo por si mismo (Equipment Variation). La repetibilidad es variacin de causas comunes (Error al azar) de pruebas sucesivas bajo condiciones definidas de medicin. El mejor trmino para la repetibilidad es la variacin dentro del sistema (Within) cuando las condiciones de medicin son fijas y definidas parte fija, instrumento, estndar, mtodo, operador, medio ambiente. La repetibilidad tambin incluye toda la variabilidad dentro del sistema de cualquier otra condicin en el muestra de error.Causas posibles para una pobre repetibilidad:

Dentro (within) de parte (muestra): forma, posicin, superficie, terminado, consistencia de muestra

Dentro de instrumento: reparacin, uso, falla de equipo o dispositivo, pobre callidad o mantenimiento

Dentro de estndar: calidad, clase, desgaste Dentro de mtodo: variacin en ajuste, tcnica, ajuste a cero, sujecin, punto de densidad

Dentro de evaluador: tcnica, posicin, falta de experiencia, habilidad de manipulacin o capacitacin, sentimiento, fatiga

Dentro del ambiente: ciclo corto, fluctuaciones en temperatura, humedad, vibracin, iluminacin, limpieza

Violacin de un supuesto estable, operacin apropiada Diseo de instrumento o falta de fortaleza en mtodo, pobre uniformidad

Gage inadecuado para la aplicacin

Distorsin, ausencia de rigidez

Aplicacin tamao de parte, posicin, observacin de error

Reproducibilidad

La reproducibilidad se relaciona con la variabilidad entre evaluadores (between appraisers). Es definida como la variacin en el promedio de mediciones hechas por varios evaluadores utilizando el mismo instrumento de medicin cuando se mide la caracterstica idntica en la misma parte. Es verdadero para instrumentos manuales influenciados por la habilidad del operador. No es verdadero para procesos de medicin (sistemas automatizados) donde el operador no es la mayor fuente de variacin. Por esta razn, la reproducibilidad es referida como el promedio de variacin entre sistemas o entre condiciones de medicin.

La definicin del ASTM va ms all de esto para incluir no slo diferentes evaluadores sino tambin diferentes: gages, laboratorios y medio ambiente (temperatura, humedad) as como incluir repetibilidad en el clculo de la reproducibilidad.

Fuentes potenciales de error en reproducibilidad:

Entre (between) partes (muestras): diferencia de promedio cuando se miden tipos de partes A, B, C, etc. utilizando el mismo instrumento, operadores y mtodo.

Entre instrumentos: diferencia de promedio utilizando instrumentos A, B, C, etc. para las mismas partes, operadores y medio ambiente.

Entre estndares: influencia promedio de diferentes estndares establecidos en el proceso de medicin

Entre mtodos: diferencia de promedio causada por cambios en punto de densidades, sistema manual versus automatizado

Entre evaluadores (operadores): diferencia de promedio entre evaluadores A, B, C, etc. causado por la capacitacin, tcnica, habilidad y experiencia.

Entre medio ambiente: diferencia de promedio en mediciones sobre tiempo 1, 2, 3, etc. causado por los ciclos ambientales, este es el estudio ms comn para sistemas altamente automatizados en restricciones de producto y proceso

Violacin de un supuesto en el estudio

Diseo de instrumento o falta de fortaleza en mtodo

Efectividad de capacitacin del operador

Aplicacin tamao de parte, posicin, error de observacin (lectura)

La ASTM se enfoca a estudiar las diferencias entre laboratorios, incluyendo las diferencias entre sus operadores locales, gages y medio ambiente as como la repetibilidad dentro del laboratorio.R&R o GRR del calibre, escantilln o gageEs un estimado de variacin combinada de repetibilidad y reproducibilidad. Dicho de otra forma, GRR es la varianza igual a la suma de las varianzas dentro del sistema y entre sistema.

Sensibilidad

Es la entrada ms pequea que resulta en una seal de salida detectable (utilizable). Es la respuesta del sistema de medicin a cambios en la caracterstica medida. La sensibilidad est determinada por el diseo del calibre o gage (discriminacin) calidad inherente (OEM), mantenimiento en servicio, y condicin de operacin del instrumento y estndar. Reportado siempre como unidad de medida.

Factores que afectan la sensibilidad:

Habilidad para amortiguar un instrumento

Habilidad del operador

Repetibilidad del dispositivo de medicin

Habilidad para proporcionar una operacin sin corrimientos en el caso de calibres electrnicos o neumticos Condiciones bajo las cuales el instrumento est siendo usado tales como aire del ambiente, suciedad, humedad.

Consistencia

Es la diferencia en la variacin de las mediciones tomadas durante el tiempo. Puede ser vista como repetibilidad en el tiempo.

Factores que impactan la consistencia y son causas especiales de variacin:

temperatura de partes

Calentamiento requerido para equipo electrnico

Equipo desgastadoUniformidad

Es la diferencia en la variacin a travs del rango de operacin del calibre. Considerado a ser la homogeneidad de la repetibilidad sobre el tamao.

Factores que impactan la uniformidad:

El dispositivo permite posicionar de manera diferente los distintos tamaos pequeos/grandes

Pobre lectura en la escala

Paralaje en lectura

Variacin en el sistema de medicin

Capacidad

Es un estimado de la variacin combinada de errores de medicin con base en una evaluacin a corto plazo. La capacidad simple incluye los componentes de (ver captulo III para los mtodos especficos utilizados para cuantificar los componentes):

Sesgo o linealidad sin corregir

Repetibilidad y reproducibilidad (GRR), incluyendo consistencia a corto plazo

Un estimado de la capacidad de medicin es una expresin del error esperado para condiciones definidas, rango y mbito del sistema de medicin (defiere de la incertidumbre, que una expresin del rango esperado de error o valores asociados con el resultado de una medicin). La expresin de la capacidad de variacin combinada (varianza) cuando los errores de medicin no son correlacionados pueden ser cuantificados como:

Hay dos puntos esenciales que entender y aplicar correctamente la capacidad de medicin:

Primero, un estimado de capacidad esta asociado siempre con un mbito de medicin condiciones, rango y tiempo. El mbito para un estimado de la capacidad de medicin podra ser muy especfico o una declaracin general de operacin, sobre una porcin limitada o un rango completo de medicin. El corto plazo puede significar: la capacidad sobre series de ciclos de medicin, el tiempo para completar la evaluacin del GRR, un periodo especificado de produccin, o tiempo representado por la frecuencia de calibracin. Una declaracin de la capacidad de medicin necesita ser slo tan completo como razonablemente replique las condiciones y rango de medicin. Un plan de control documentado sirve para este propsito.Segundo, la consistencia y uniformidad (repetibilidad de errores) a corto plazo sobre el rango de medicin estn incluidas en el estimado de la capacidad. Un mayor rango o un sistema de medicin ms complejo pudiera demostrar los errores de medicin de linealidad, uniformidad, y consistencia corto plazo sobre el rango o tamao. Debido a que estos errores estn correlacionados no pueden correlacionarse utilizando la frmula lineal arriba mencionada. Cuando la linealidad, uniformidad o consistencia (no correlacionadas) varan significativamente sobre el rango, el analista tienen dos opciones:1) reportar la mxima capacidad (peor caso) para todas las condiciones definidas, alcance y rango del sistema de medicin, o

2) Determinar y reportar mltiples evaluaciones de capacidad para porciones definidas del rango de medicin (v. gr., rango bajo, medio y alto).

Desempeo

Es el efecto neto de todas las fuentes significativas y determinantes de variacin sobre el tiempo. El desempeo cuantifica la evaluacin a largo plazo de errores de medicin combinados. El desempeo incluye los componentes de error a largo plazo:

Capacidad (errores a corto plazo)

Estabilidad y consistencia

El estimado del desempeo de la medicin es una expresin del error esperado para condiciones definidas, alcance y rango del sistema de medicin (defiere de la incertidumbre, que una expresin del rango esperado de error o valores asociados con el resultado de una medicin). La expresin de desempeo de la variacin combinada (varianza) cuando los errores de medicin no son correlacionados (aletorios e independientes) pueden cuantificarse como:

El desempeo a largo plazo siempre es asociado con un alcance definido de medicin condiciones, rango y tiempo. El mbito para un estimado de desempeo de medicin podra ser muy especfico o una declaracin general de operacin sobre una porcin limitada o un rango completo de medicin. El largo plazo puede significar, el promedio de varias evaluaciones de capacidad en el tiempo, el error promedio a largo plazo de una carta de control de mediciones, una evaluacin de los rangos de calibracin o estudios mltiples de linealidad, o un promedio de error de varios estudios GRR sobre la vida y rango del sistema de medicin. La definicin del desempeo de la medicin solo es completa en la medida en razonablemente represente la condiciones y rango de las mediciones.La consistencia y uniformidad (errores de repetibilidad) a largo plazo sobre el rango de medicin son incluidas en un estimado de desempeo. El analista de medicin debe estar consciente de la correlacin potencial de errores, para no sobrestimar el estimado del desempeo. Cuando la linealidad, uniformidad o consistencia a largo plazo vara significativamente sobre el rango, el analista tienen slo dos opciones prcticas.1) reportar el desempeo mximo (peor caso) para todas las condiciones definidas, alcanceo y rango del sistema de medicin, o

2) determinar y reportar mltiples evaluaciones de desempeo para una porcin definida del rango de medicin

Incertidumbre

Es un parmetro, asociado con el resultado de una medicin que caracteriza la dispersin de los valores que razonablemente pueden ser atribuidos al mesurando.Captulo I Seccin F

Incertidumbre en la medicin

General

Incertidumbre de la medicin es un trmino que es utilizado internacionalmente para describir la calidad de un valor de medicin, los estndares del sistema de calidad tales como el QS-9000 o ISO/IEC TS16949 requieren que, la incertidumbre en la medicin debe ser conocida y consistente con la capacidad de medicin requerida de cualquier inspeccin, medicin o equipo de prueba.

La incertidumbre es el rango asignado al resultado de la medicin que describe, dentro de un nivel de confianza definido, el rango esperado que contenga el resultado de medicin verdadero. La incertidumbre de la medicin es normalmente reportada como una cantidad bilateral. La incertidumbre es una expresin cuantificable de la confiabilidad de la medicin. Una expresin simple de este concepto es:

Medicin verdadera = medicin observada (resultado) ( U

U es el trmino para incertidumbre ampliada del resultado de la medicin. La incertidumbre ampliada es el error combinado estndar (uc) o desviacin estndar de los errores combinados (al azar y sistemtico), en el proceso de medicin multiplicado por un factor de proteccin (k) que representa el rea de la curva normal para un nivel de confianza deseado. Una distribucin normal es aplicada como principio de suposicin para los sistemas de medicin. La gua para la incertidumbre en la medicin del ISO/IEC establece el factor de proteccin suficiente para reportar la incertidumbre al 95% de la distribucin normal. Esto es interpretado como k = 2.

El error combinado estndar (uc) incluye todos los componentes significantes de variacin en el proceso de medicin. En la mayora de los casos el anlisis de los sistemas de medicin realizado de acuerdo con este manual puede ser utilizado como una herramienta para cuantificar muchas de las fuentes de incertidumbre en la medicin. El componente del error ms significativo puede ser cuantificado por . Se pueden aplicar otras fuentes de error significativas con base en la aplicacin de las mediciones. Una declaracin de incertidumbre debe incluir un alcance adecuado que identifique todos los errores significativos y permita que la medicin sea replicada. La expresin puede ser cuantificada como:

Es importante recordar que la incertidumbre de la medicin es un estimado de qu tanto una medicin puede variar al momento de la medicin. Debe considerar todas las fuentes significativas de variacin de medicin en el proceso de medicin adems de errores significativos de calibracin, estndares Patrn, mtodo, medio ambiente y otros no considerados previamente en el proceso de medicin. Este estimado utilizar los mtodos de MSA y GRR para cuantificar aquellos errores estndar significativos. Se recomienda reevaluar peridicamente la incertidumbre relacionada con el proceso de medicin para asegurar la continua exactitud del estimado. Incertidumbre de la medicin y MSA

La mayor diferencia entre incertidumbre y el MSA es que el MSA se enfoca en la comprensin del proceso de medicin, determinando la cantidad de error en el proceso, y evaluando la adecuacin del sistema de medicin para el control del producto y del proceso. El MSA promueve la comprensin y mejora (reduccin de variacin). La incertidumbre es el rango de valores de medicin, definido por un intervalo de confianza, asociado con un resultado de medicin y esperando que incluya el valor verdadero de medicin.Trazabilidad de Medicin

La trazabilidad es la caracterstica de medicin o el valor de un estndar por medio del cual este puede ser relacionado a referencias establecidas, usualmente estndares nacionales o internacionales, mediante una cadena intacta de comparaciones teniendo todas establecidas la incertidumbre. Al incluir tanto el trmino de las fuentes de variacin de la medicin a corto y largo plazo que son presentados por el sistema de medicin y la cadena de trazabilidad, la incertidumbre de medicin del sistema de medicin puede ser evaluada asegurando que todos los efectos de trazabilidad son tomados en cuenta.Gua ISO para la expresin de incertidumbre en la medicin

La gua a la expresin de incertidumbre en la medicin (GUM) es una gua para saber cmo la incertidumbre de una medicin debera ser evaluada y expresada. Mientras esto proporciona al usuario un entendimiento de la teora y lineamientos de cmo la incertidumbre de las fuentes de medicin pueden ser clasificadas y combinadas, esto debera ser considerado en el documento de referencia de alto nivel, no un manual como hacer. Proporciona una gua para la independencia estadstica de las fuentes de variacin, anlisis de sensibilidad, grado de libertad, etc., que son crticos cuando se evalan sistemas de medicin multi parmetros ms complejos.

Captulo I Seccin G

Anlisis del problema de medicin

Introduccin

Una comprensin de la variacin de la medicin y su contribucin a la variacin total es un paso fundamental en la solucin de problemas. Cuando la variacin en el sistema de medicin excede todas las otras variables, ser necesario analizar y resolver aquellas cuestiones antes de trabajar en el resto del sistema. En algunos casos la contribucin de la variacin del sistema de medicin es ignorado. Esto puede causar perdida de tiempo y recursos, si el enfoque es el proceso de manufactura, cuando la variacin es del sistema de medicin.

Si el sistema de medicin fue desarrollado utilizando los mtodos de este manual, la mayora de los pasos iniciales existirn.Paso 1 Identificar los aspectos de preocupacin en la medicin Es importante definir el problema o preocupaciones. En el caso de preocupaciones de medicin, pueden tomar la forma de exactitud, variacin, estabilidad, etc. Lo importante a hacer es tratar de aislar la variacin de la medicin y su contribucin, de la variacin del proceso (la decisin podra ser trabajar en el proceso ms que trabajar en el dispositivo de medicin). La exposicin de los aspectos de preocupacin necesita tener una definicin operacional adecuada que cualquiera pueda entender y sea capaz de actuar en el punto.Paso 2 Identificar el equipo

El equipo de solucin de problemas, depender de la complejidad del sistema de medicin y el problema. Un sistema de medicin simple slo requerir unas cuantas personas pero si se vuelve ms complejo la cantidad aumentar (el tamao mximo del equipo deber limitarse a 10 miembros). Los miembros el equipo y la funcin que representen deben ser identificados en la hoja de solucin de problemas.

Paso 3 Diagrama de flujo del sistema y del proceso de medicin

El equipo revisar cualquier diagrama de flujo histrico del sistema de medicin y del proceso. Tambin puede provocar una discusin sobre informacin conocida y desconocida sobre la medicin y su interrelacin con el proceso. El proceso del diagrama de flujo puede identificar miembros adicionales para agregarse al equipo.Paso 4 Diagrama Causa Efecto

El equipo debe revisar cualquier diagrama histrico de causa- efecto del sistema de medicin. Esto puede resultar en la solucin final o en una solucin parcial. Deben tener un conocimiento en ese punto para identificar inicialmente aquellas variables con la mayor contribucin a ese punto.Paso 5 Planear-Hacer-Estudiar-Actuar (PDSA)

Esto es una forma de estudio cientfico. Se planean experimentos, se recolectan datos, es establecida la estabilidad, se realizan hiptesis y se prueban hasta que se encuentra una solucin apropiada.

Paso 6 Posible solucin y prueba de la correccinLos pasos y la solucin son documentados para rango de la decisin. Se ejecuta un estudio preliminar para validar la solucin. Puede ser hecho utilizando alguna forma de diseo de experimento para validar la solucin. Tambin pueden realizarse estudios adicionales sobre el tiempo incluyendo variacin en materiales y ambiente.

Paso 7 Institucionalizar el cambio

La solucin final es documentada en el reporte, entonces el departamento y funciones apropiadas cambian el proceso para que no se repita el problema en el futuro. Esto tal vez requiera cambios en procedimientos, estndares, y materiales de capacitacin. Este es uno de los pasos ms importantes en el proceso. CAPTULO II

Conceptos generales para la evaluacin de los sistemas de medicin

Captulo II seccin A

Antecedentes

Introduccin

Deben evaluarse dos reas importantes:

a) Verificar que se mida la variable correcta en la localidad apropiada de la caracterstica. Verificar instalacin y sujecin si aplica. Identificar tambin puntos crticos ambientales que son interdependientes con la medicin. Si se mide la variable errnea, no importa que tan exacto o preciso es el sistema de medicin, simplemente se consumirn recursos sin obtencin de beneficios.

b) Determinar que propiedades estadsticas necesita tener el sistema de medicin para ser aceptable. Es importante saber cmo son utilizados los datos, porque sin ese conocimiento, las propiedades estadsticas apropiadas no pueden ser determinadas. Despus de que estas propiedades han sido determinadas, el sistema de medicin debe ser evaluado para ver si realmente posee estas propiedades o no.

Fase 1 y 2 Entender el proceso de medicin y si este satisface los requerimientos

Fase 1. La prueba es una evaluacin para verificar que se mida la variable correcta en la localizacin apropiada de la caracterstica por especificacin de diseo del sistema de medicin. Tambin si existen algunos puntos crticos de medio ambiente que son interdependientes con la medicin. En la fase 1 se puede utilizar un experimento diseado estadsticamente para evaluar el efecto del ambiente en los parmetros del sistema de medicin. Los resultados de prueba en la fase 1 pueden indicar que el ambiente en el que opera no contribuye significativamente a la variacin total del sistema de medicin. De manera adicional la variacin atribuida al sesgo y linealidad del dispositivo deben ser pequeas en relacin con los componetes de repetibilidad y reproducibilidad. El conocimiento obtenido durante la fase 1 puede ser utilizada como una entrada al desarrollo del programa de mantenimiento del sistema de medicin as como al tipo de prueba que deber ser utilizada durante la fase 2. Cuestiones de medio ambiente pueden conducir a un cambio en la localizacin o a un ambiente controlado por el dispositivo de medicin.

Por ejemplo, si hay un impacto significativo de la repetibilidad y la reproducibilidad en la variacin total del sistema de medicin, se puede realizar peridicamente un diseo de experimentos de dos factores como prueba de la fase 2.

Fase 2 El proceso de medicin satisface los requerimientos con el tiempo?Las pruebas proporcionan un monitoreo actual de las fuentes clave de variacin para tener confianza en el sistema de medicin (y los datos generados) y/o una seal de que el sistema de medicin se ha degradado con el tiempo.CAPTULO II SECCIN B

Seleccin/Desarrollo de procedimientos de prueba

En algunos casos, una prueba preliminar podr ser requerida para determinar si un procedimiento es apropiado para un sistema de medicin en particular o no. Esa prueba preliminar ser una parte integral de la fase 1 anteriormente mencionada.

Puntos generales a considerar cuando se selecciona o desarrolla un procedimiento de evaluacin son:

Los estndares son esenciales para la evaluacin de exactitud de un sistema de medicin. Si los estndares no son utilizados, la variabilidad del sistema de medicin todava puede ser evaluado, pero no ser posible evaluar su exactitud con una credibilidad razonable. Esa falta de credibilidad puede intentar resolver una diferencia aparente entre el sistema de medicin del fabricante y el sistema de medicin del cliente.

Para la prueba en curso de la fase 2, el uso de mediciones ciegas pueden ser consideradas. Las mediciones ciegas son mediciones obtenidas en el ambiente de medicin actual por un operador que no sabe est realizando una evaluacin del sistema de medicin.

El costo de la prueba

El tiempo requerido para realizar la prueba

Cualquier trmino para el cual no es aceptado por lo que debera definirse una definicin operacional.

Las mediciones realizadas por el sistema de medicin se compararn con las mediciones hechas por otro sistema? Si es as, se debe considerar el uso de procedimientos de prueba que se apoyen en el uso de estndares como los discutidos en la fase 1. Si los estndares no son utilizados, puede ser posible determinar donde o donde no los dos sistemas de medicin trabajan bien juntos.

Qu tan seguido debe ser realizada la fase 2 de prueba? Esta decisin pudiera estar basada en las propiedades estadsticas del sistema de medicin individual y en consecuencia en las instalaciones.CAPITULO II SECCIN C

Preparacin para un estudio del sistema de medicin

Como en cualquier estudio deben hacerse una planeacin y preparacin antes de realizar un estudio de un sistema de medicin. La preparacin primordial para la conduccin de un estudio es la siguiente:

1) El enfoque a ser utilizado debe ser planeado. Determinar utilizando el juicio de ingeniera, observaciones visuales, o un estudio de calibre, si existe influencia del evaluador en la calibracin o uso del instrumento.

2) El nmero de evaluadores, nmero de muestras de partes, y un nmero de lecturas repetidas debe ser determinado por adelantado. Algunos factores a ser determinados en esta seleccin son:

a. Criticismo de dimensin dimensiones crticas requieren ms partes y/o pruebas.

b. Configuracin de parte partes a granel o pesadas pueden dictar un menor muestreo y ms pruebas.

3) Debido a que el propsito es evaluar el sistema de medicin total, los evaluadores escogidos deben ser seleccionados de aquellos que normalmente operan el instrumento.

4) La seleccin de muestras de la parte es crtica para un anlisis apropiado y depende completamente del diseo del estudio MSA, del propsito del sistema de medicin y de la disponibilidad de muestras de la parte que representa el proceso de produccin

Cuando un estimado independiente de la variacin del proceso no se encuentra disponible, O para determinar la direccin del proceso y adecuacin continua del sistema de medicin para el control del proceso, la muestra de las partes debe ser seleccionada del proceso y representa todo el rango de operacin de produccin. La variacin en la muestra de las partes (PV) seleccionada para el estudio MSA es utilizada para calcular la Variacin Total (TV) del estudio. El ndice TV es un indicador de la direccin del proceso y adecuacin continua del sistema de medicin para el control del proceso. Si la muestra de las partes NO representa la produccin del proceso, el TV debe ser ignorado en la evaluacin.Las muestras pueden ser seleccionadas tomando una muestra por da para varios das. Esto es necesario porque las partes sern tratadas en el anlisis como si representaran el rango de la variacin de produccin en el proceso.

5) El instrumento debera tener una discriminacin que permita al menos una dcima de la variacin del proceso esperado de la caracterstica a leerse directamente.6) Asegrese que el mtodo de medicin est midiendo la dimensin de la caracterstica y est siguiendo un procedimiento definido de medicin.

La manera en la cual se realiza un estudio es muy importante. Todos los anlisis presentados asumen independencia estadstica de las lecturas individuales. Para minimizar la posibilidad de equivocarse en los resultados, deben considerarse los siguientes casos:

1) Las mediciones deberan ser hechas en un orden al azar para asegurar que cualquier desplazamiento o cambios que pudieran ocurrir se expandan al azar durante el estudio. Los evaluadores deberan permanecer inconscientes de cules partes numeradas estn siendo revisadas con el fin de evitar cualquier posible influencia de conocimiento. La persona que dirija el estudio debera saber cual parte numerada est siendo medida y registrar el dato como corresponde.2) En el equipo de medicin, los valores medidos debern ser registrados al lmite prctico de la discriminacin del instrumento. Los dispositivos mecnicos deben ser ledos y registrados a la unidad ms pequea de la escala de discriminacin.

3) El estudio debera ser administrado y observado por una persona que entienda la importancia de conducir un estudio confiable.CAPTULO II SECCIN DAnlisis de los resultados

Los resultados deben ser evaluados para determinar si el dispositivo de medicin es aceptable para la aplicacinintencionada. Un sistema de medicin debe ser estable antes de que cualquier anlisis adicional sea vlido.

Error de localizacin

Criterio de aceptacin Localizacin de error

La localizacin del error est definida normalmente por el anlisis de sesgo y linealidad.

El sesgo o linealidad del error de un sistema de medicin es inaceptable si este es significativamente diferente de cero o excede el erro