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Criterios para la aceptación de un estudio Gage R&R

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Criterios para la aceptación de un estudio Gage R&R

La norma IATF 16949 requiere que se realicen estudios estadísticos a los sistemas de medición, el estudio Gage R&R (Repetibilidad y Reproducibilidad) es uno de los principales para analizar la variación presente en los resultados de cada tipo de sistema de inspección, medición y equipo de ensayo identificados en el plan de control. Cabe aclarar que un Análisis del sistema de medición (MSA) incluye otros estudios no abarcados en este artículo.

¿Qué es un estudio de R&R?

Un estudio Gage de R&R, abreviatura de "Repetibilidad y Reproducibilidad", es un análisis que se realiza para evaluar la confiabilidad y precisión de un sistema de medición o instrumento de medición utilizado en un proceso. El objetivo principal es determinar si el sistema de medición es capaz de proporcionar mediciones consistentes y reproducibles.

En términos más sencillos, un estudio de R&R nos ayuda a comprender si el instrumento de medición utilizado es confiable (si repite las lecturas) y si diferentes personas u operadores obtienen resultados consistentes al realizar las mediciones (con un mínimo de error).

 

Durante el estudio R&R, se realizan una serie de mediciones repetidas utilizando el mismo instrumento de medición en diferentes condiciones o por diferentes operadores. Luego, se analiza la variabilidad en los resultados obtenidos para determinar la contribución de la repetibilidad (variación causada por el propio instrumento de medición) y la reproducibilidad (variación causada por las diferencias entre los operadores).

 

Este análisis nos permite evaluar la precisión del sistema de medición y determinar si se pueden atribuir las variaciones a los operadores, al instrumento de medición o a otras fuentes de variabilidad.

 

Un estudio de R&R es importante para garantizar que las mediciones realizadas sean confiables y consistentes, lo que es fundamental para la toma de decisiones y la mejora de la calidad en un proceso. Si se identifican problemas de repetibilidad y reproducibilidad, se pueden tomar medidas correctivas, como proporcionar capacitación adicional a los operadores o calibrar y ajustar el instrumento de medición.

 

Dependiendo de la naturaleza de los datos se puede realizar al menos un par de estudios:

    • R&R para datos variables
    • R&R para datos por atributos
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¿Cómo calcular el R&R para datos variables?

Para calcular el R&R deberemos obtener cada uno de estos factores y luego sumarlos para encontrar el total.

    1. Se realizan múltiples mediciones repetidas utilizando el mismo instrumento de medición en una sola condición o parte
    2. Se calcula la desviación estándar promedio de las diferencias entre las mediciones repetidas

El índice de repetibilidad se calcula dividiendo la desviación estándar promedio por el rango de la especificación del proceso (o el rango total de las mediciones).

Un índice de repetibilidad menor indica una menor variación causada por el instrumento de medición, lo que implica una mayor confiabilidad.

 

Para obtener la reproducibilidad, se realizan múltiples mediciones utilizando el mismo instrumento de medición, pero diferentes operadores o condiciones de medición.

Se calcula la desviación estándar promedio de las diferencias entre las mediciones realizadas por diferentes operadores o en diferentes condiciones.

El índice de reproducibilidad se calcula dividiendo la desviación estándar promedio por el rango de la especificación del proceso (o el rango total de las mediciones).

Un índice de reproducibilidad menor indica una menor variación causada por las diferencias entre los operadores o las condiciones de medición, lo que implica una mayor consistencia entre ellos.

 

Índice de R&R: Combina los resultados de la repetibilidad y la reproducibilidad para obtener una medida general de la capacidad del sistema de medición.

    • El índice de R&R se calcula sumando las desviaciones estándar promedio de la repetibilidad y la reproducibilidad
    • El índice de R&R también se divide por el rango de la especificación del proceso (o el rango total de las mediciones) para obtener un valor porcentual
    • Un índice de R&R más bajo indica una menor variación total causada por el sistema de medición, lo que implica una mayor confiabilidad y precisión en las mediciones

 

Recuerda que estos cálculos proporcionan una medida relativa de la repetibilidad, la reproducibilidad y la capacidad del sistema de medición. Es importante comparar los índices de R&R con criterios de aceptación establecidos para determinar si el sistema de medición cumple con los requisitos de calidad establecidos.

Interpretación de resultado R&R

Para poder interpretar en forma correcta el resultado de un estudio Gage R&R, se deben tomar en cuentas los siguientes criterios:

%GRR menor al 10%

Se considera que el sistema de medición es aceptable. Es especialmente útil cuando se trata de sortear o clasificar piezas o cuando se requiere un control de proceso muy ajustado.

%GRR entre 10% y 30%

Puede ser aceptable para algunas aplicaciones. La decisión de usarlo debe estar basada en la importancia de la aplicación de la medición, el costo del instrumento de medición, costo de retrabado o reparación. Debe ser aprobado por el cliente.

%GRR mayor al 30%

No aceptable. Identificar y corregir el problema. Este sistema podría usarse a través de una estrategia de medición, por ejemplo, usando el promedio resultante de varias mediciones en la misma característica de la parte para reducir la variación en la medición final.

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Resultado de un Estudio Gage R&R relizado en Minitab

Si la repetibilidad es grande comparada con la reproducibilidad, las razones pueden ser:

    • El instrumento necesita mantenimiento
    • El gage necesita ser rediseñado para ser más rígido
    • Se requiere mejorar la sujeción o localización del gage
    • Hay excesiva variación de las partes consigo mismas

 

Si la reproducibilidad es grande comparada con la repetibilidad:

    • El observador necesita mejor entrenamiento en cómo usar y leer el instrumento
    • Ilegibilidad de las lecturas en el instrumento
    • Algún tipo de fixture puede ser necesitado para ayudar al observador a usar el gage de manera más consiste

Gage R&R por atributos

Un estudio de R&R por atributos es utilizado cuando las mediciones se realizan de manera categórica o discreta, en lugar de ser una medición numérica continua. A continuación, veamos el proceso general para realizar este tipo de estudios:

 

    • Definir los atributos y criterios de evaluación: Identifica los atributos específicos que serán evaluados y define los criterios de aceptación o rechazo para cada atributo. Por ejemplo, en la inspección de calidad de componentes automotrices, los atributos podrían ser «correcto/incorrecto» o «aprobado/rechazado».
    • Seleccionar los evaluadores: Elige a un grupo de evaluadores que realizarán las evaluaciones de los atributos.
    • Preparar una muestra de evaluación: Prepara una muestra representativa de los elementos o productos a evaluar. Asegúrate de que la muestra abarque las condiciones que se encuentran en el proceso real.
    • Realizar las evaluaciones: Cada evaluador realiza las evaluaciones de los atributos en la muestra de manera independiente y sin conocimiento de las evaluaciones de los demás evaluadores.
    • Registrar los resultados: Registra los resultados de las evaluaciones para cada evaluador y atributo. Esto puede hacerse utilizando una hoja de registro.
    • Revisión del acuerdo entre evaluadores: Hay varios métodos para contabilizar las veces que los evaluadores coincidieron, tanto entre si como contra el valor estándar o referencia.

Por ejemplo, utilizando una tabla de acuerdo porcentual, se calcula el porcentaje de acuerdo entre los evaluadores para cada atributo. Se determina la «concordancia» (cuando los evaluadores están de acuerdo en que un elemento cumple o no cumple con el atributo) y «discordancia» (cuando los evaluadores no están de acuerdo).

 

    • Evaluación e interpretación: Se compara la concordancia con los criterios de aceptación establecidos. Generalmente en este tipo de estudios, existe solo un criterio, ya sea que el estudio sea aprobado o rechazado, al presentar discordancias o inconsistencias.
    • Tomar medidas correctivas: Si se identifican las causas de las discordancias, para así tomar medidas correctivas adecuadas. Esto puede incluir la capacitación adicional de los evaluadores, la estandarización de los criterios de evaluación o la mejora del proceso de evaluación.

Estudios de R&R usando Minitab

Todos estos estudios de R&R, se pueden realizar con el apoyo del software estadístico Minitab. Su realización, en cuanto a las mediciones y tomas de datos es la misma.

 

El software nos sirve para:

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    • Generar la hoja de datos y la secuencia de mediciones a tomar:

Ir al menú: Estadísticas – Herramientas de Calidad – Estudio del sistema de medición – Crear hoja de trabajo de estudio R&R del sistema de medición

 

    • Capturar la información (las mediciones en el menú correspondiente):

Estadísticas-Herramientas de Calidad – Estudio del sistema de medición- Estudio R&R del sistema de medición (cruzado) para capturar todas las mediciones de todos los inspectores)

 

    • Interpretar los resultados obtenidos en el análisis y determinar si el sistema de medición es repetible y reproducible:

Automáticamente Minitab nos ofrece la tabla de componentes de la variación total desglosada

En nuestro curso de MSA presentamos los estudios completos y sus aplicaciones, de gran importancia para la calidad y la norma IATF 16949.

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