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Análise de Sistemas de Medição no DOE++
 

Com o release da Versão 9, o DOE++ agora oferece um conjunto de ferramentas para análise de sistemas de medição. Entre essas ferramentas, a linearidade e fólios viesados são usados para estudar a exatidão de um dispositivo de medição, e o fólio medidor R & R é utilizado para estudar a sua precisão (ou seja, a variação nas medidas que se pode esperar quando a mesma peça é medida repetidamente usando o mesmo dispositivo de medição). Neste artigo, vamos demonstrar como usar o DOE++ para examinar precisão.

Dentro de um sistema de medição, existem três fontes básicas de variação: variação devido à peça, variação devido ao dispositivo de medição (ou bitola) e variação devido ao operador. A interação entre o operador e a peça também pode produzir variação (por exemplo, alguns operadores podem ser capazes de ver pequenas peças melhor do que outros). Quando um estudo de medição de repetibilidade e reprodutibilidade (R & R) é realizado, as duas fontes de variação a seguir são examinadas. Juntos constituem a precisão do sistema de medição.

• Repetibilidade: Variação devido ao dispositivo de medição. É a variação observada quando o mesmo operador mede a mesma peça várias vezes com o mesmo dispositivo.
• Reprodutibilidade: Variação devido ao operador e da interação entre o operador e a peça. É a variação da polarização observada quando diferentes operadores medir as mesmas partes, utilizando o mesmo dispositivo.

Por que precisamos avaliar a precisão de um sistema de medição? Se um sistema não é exato e preciso, todas as conclusões com base em dados obtidos a partir dele são susceptíveis de ser incertos. Por exemplo, se as medidas coletadas durante uma análise de degradação não são exatas e precisas, então a confiabilidade prevista com base nesses dados, será provavelmente incorreta.

Um fólio de R&R no DOE++ pode ser utilizado para quantificar as variações explicadas acima, o qual pode fornecer uma orientação se o sistema de medição tem de ser melhorado. Por exemplo, se a variação devido ao operador é muito alta, então a melhor formação deve ser conduzida. Caso os operadores sejam muito consistentes, mas a variação devido a calibração seja muito alta, então o instrumento deve ser calibrado e ajustado para cima, ou medidores melhores devem ser comprados.

Exemplo:

O fólio de medição R&R permite que você escolha entre um delineamento experimental cruzado e agrupado. Para esta análise, uma experiência cruzada é usada porque cada peça foi medida por vários operadores. (Modelos agrupados são usados quando cada peça é medida por um único operador, tal como no teste destrutivo.)

Após o conjunto de dados ser introduzido e calculado, o resumo da análise do painel de controle mostra a repartição das fontes de variação. Neste ponto, você pode ver que a repetibilidade (19,6769% de variação) é mais um problema do que a reprodutibilidade 2,6735%).

O resumo detalhado permite visualizar duas tabelas diferentes que fornecem mais informações sobre os resultados da análise. A tabela ANOVA é utilizada para quantificar a variação a partir de cada fonte. Um pequeno valor de p significa a variação da fonte correspondente é relativamente grande em comparação com a variação devida ao ruído (como é o caso com a variação da peça). Aqui, o ruído é a "repetibilidade".

A tabela de Resultados da Variação de Medidas mostra a variância, desvio padrão e a contribuição de cada fonte de variação. (Para obter detalhes sobre cada coluna na tabela, consulte o estudo Medida de Repetibilidade e Reprodutibilidade (R&R).) Uma regra de ouro geralmente utilizada para determinar se um sistema de medição é adequado é a de se verificar a relação de precisão em relação ao total se é menor do que 10%. Para calcular esse índice, divida o desvio padrão do total de Medida R&R pelo desvio padrão da variação total (destaque abaixo). Neste caso, 1.6163/3.4189 = 0,473, ou 47,3%. Uma vez que a proporção é muito mais elevada do que 10%, o sistema de medição tem de ser analisado.

A porcentagem de variação acima de cada fonte pode ser visualizada através da abertura da planilha Plot e selecionando o tipo de Gráfico Pizza para a Variação. Este relatório usa gráficos de pizza para exibir diferentes avarias das fontes de variação. O gráfico na parte inferior do lado esquerdo mostra que esta repetibilidade é de longe o maior contribuinte de comparação com reprodutibilidade, o que indica ainda que existe um problema com o dispositivo de medição.

DOE++ também fornece várias outros gráficos que podem ajudar a determinar as fontes de variação. O R-gráfico mostra que, embora as medidas de ambos os operadores estão dentro do controle (o que sugere que a reprodutibilidade não é um problema), o operador B mostra substancialmente mais variabilidade. Em outras palavras, o operador B está tendo mais dificuldade em fazer medições consistentes do que operador A, e, portanto, pode exigir treinamento adicional em como realizar as medições.

O gráfico de barra X mostra que, para ambos operadores, os valores médios de diferentes partes mudam drasticamente. Isso explica por que o variação da peça é relativamente elevada (77,65%), como mostrado na tabela de Medidas de Variância dos resultados anteriores. Além disso, a maioria dos pontos estão dentro dos limites de controle, o que confirma que a repetibilidade é um problema e, portanto, o dispositivo de medição deve ser ajustado ou substituído. Os limites de controle são baseados no erro de repetição, em vez do que a variação da peça-a-peça. Se nenhuma das peças médias esta fora dos limites, a variação peça-a-peça, em seguida, está escondida dentro da repetibilidade ou variação de medição, e a variação da repetibilidade domina a variação do processo.

O gráfico de barra X também mostra que as grandes médias do Operador B e Operador A são muito próximas. Isto fornece evidência adicional de que a reprodutibilidade não é um problema.

Conclusão

Neste artigo, um estudo de medição R&R foi realizado com DOE++ para analisar a precisão de um sistema de medição. Os resultados da análise mostram que o dispositivo de medição deve ser ajustado ou substituído. Além disso, o operador B pode precisar de mais treinamento, a fim de fazer medições mais consistentes.

Para mais discussões sobre a análise do sistema de medição (MSA), incluindo o acordo de medição, linearidade e viés, e de medição R&R estudos, por favor consulte http://ReliaWiki.org/index.php/Measurement_System_Analysis.

 
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