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M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 1 M.S.A. – 4ª EDIÇÃO Análises dos Sistemas de Medição OBJETIVO O M.S.A. tem por finalidade estabelecer um critério para analisar e avaliar a qualidade de um sistema de medição. Por sistemas de medição estendemos que são conjunto de instrumentos ou dispositivos de medição, padrões, operações, método, dispositivo de produção, software, pessoal, ambiente – o processo completo utilizado para obter medições. POR QUE REALIZAR M.S.A.? A principal finalidade do estudo de M.S.A. é agregar valor ao produto, além disso, serve para verificar as influências no processo. Há também o item 7.6.1 da norma ISO/TS 16949:2002 que fala que as empresas devem realizar estudos estatísticos para analisar a variação presente nos resultados de cada tipo de medição e teste. Esse requisito deve ser aplicado a sistemas de medição referidos no plano de controle. Para ajudar na analisar da necessidade de aplicação dos estudos de M.S.A., devemos considerar os seguintes fatores: M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 2 TIPOS DE ESTUDO Tendência; Linearidade; Estabilidade; Repetitividade e Reprodutibilidade (variável); Repetitividade e Reprodutibilidade (atributo); Sistemas não replicáveis (destrutivos). TENDÊNCIA A tendência é a diferença entre a média observada das medições e o valor da referência. O objetivo é verificar erro sistemático que faz parte do sistema de medição – efeitos combinados de todas as fontes de variação. LINEARIDADE A linearidade é a mudança da tendência ao longo da faixa de operação normal. O objetivo é verificar erro sistemático que faz parte do sistema de medição – efeitos combinados de todas as fontes de variação. ESTABILIDADE A estabilidade é a mudança da tendência no decorrer do tempo. O objetivo é verificar pequenos detalhes no decorrer do tempo – variações ambientais, métodos, desgaste, deformações, etc. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 3 R&R VARIÁVEL O estudo de R&R é uma estimativa da variação combinada da repetitividade e da reprodutibilidade. Os objetivos desse estudos são: Verificar capacidade ou potencial do instrumento; Qualificação do produto e do processo, o erro pode ser do avaliador, do ambiente, ou do método; Verificar variação dentro do próprio sistema e as condições do sistema. Repetitividade: Variação nas medições obtidas com um instrumento de medição, quando usado várias vezes por um avaliador, enquanto medindo uma característica idêntica de uma mesma peça. V.E. – Variação do Equipamento. Reprodutibilidade: Variação das médias das medições feitas por diferentes avaliadores, utilizando um mesmo instrumento de medição, enquanto medindo uma mesma característica de uma mesma peça. V.A. – Variação do Avaliador ou V.O. Variação do Operador. R&R& ATRIBUTO O estudo de R&R é uma estimativa da variação combinada da repetitividade e da reprodutibilidade. Os sistemas de medição por atributos são uma classe de sistemas de medição em que o valor de medição é único de um número finito de categorias. Isto é, sistemas onde os instrumentos não apresentam leituras. O mais comum é o calibrador PASSA / NÃO PASSA. SISTEMAS NÃO REPLICÁVEIS O sistema de medição não replicável corresponde aos sistemas de medição cujas leituras não podem ser repetidas em cada peça, incluímos os sistemas onde as peças sofrem alterações durante o ensaio ou são destruídas, Exemplos: Durômetros, torquímetros, dinamômetros, etc. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 4 COLETA DE DADOS TENDÊNCIA 1º - Obter uma peça (amostra) e estabelecer seu valor de referência em relação a um instrumento (mais preciso) ou padrão calibrado; 2º - O operador deve medir no mínimo 10 vezes de maneira normal (condições do dia – a – dia) usando o instrumento de medição sob análise; 3º - Anotar informações importantes: Tolerância, número da peça, condições observadas. Importante: Se não houver valor de referência, não há como realisar o estudo de tendência. LINEARIDADE 1º - Selecionar 5 peças (amostras) que cubram toda a escala do instrumento sob análise; 2º - Determinar o valor de referencia para cada peça utilizando instrumento mais preciso ou um padrão calibrado; 3º - O operador deve medir no mínimo 10 vezes cada amostra de maneira normal, usando o equipamento de medição sob análise. Importante: Para esse estudo também necessário o valor de referência das 5 peças. ESTABILIDADE 1º - Selecionar uma peça e designá-la como amostra padrão para análise da estabilidade (de preferência a mesma peça da tendência); 2º - Responsáveis pelo processo devem determinar o período do estudo e a quantidade de coletas conforme uso (ex.: 1 semana e 4 x dia , 1 mês e 1 x dia, 6 meses e 2 x dia, etc); 3º - O(s) operador(es) do instrumento deverá realizar de 4 a 5 medições por coleta em intervalo determinado anteriormente até que se complete 25 coletas. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 5 R&R VARIÁVEL 1º - Obter de 5 a 10 amostras e identificá-las de modo que somente o analista condutor do estudo possa reconhecê-las. As amostras devem varrer todo o campo da tolerância da característica a ser medida (amplitude); 2º - Selecionar 2 ou 3 operadores que normalmente utilizam o instrumento de medição sob análise e designá-los como A, B e C; 3º - Fazer com que cada operador meça 3 vezes aleatoriamente as amostras sem que vejam as leituras uns dos outros. R&R ATRIBUTO 1º - Selecionar de 25 à 50 peças, sendo que entre elas algumas estejam com a dimensão não conforme (mínimo 5 ou 10 conforme quantidade de peças) e identificá- las de modo que somente o analista condutor de estudo possa reconhecê-las; 2º - Selecionar de 2 a 3 operadores que normalmente utilizam o instrumentos de medição sob análise e designá-los como A, B e C; 3º - Apresentar o valor nominal e a tolerância de processo aos operadores e fazer com que a cada um meça três vezes cada peça aleatoriamente sem que veja os resultados um dos outros e somente informar ao analista condutor do estudo a aprovação ou rejeição da peça; 4º - Os dados devem ser anotados da seguinte forma: 1 = peça conforme 0 = peça não conforme SISTEMAS NÃO REPLICÁVEIS (DESTRITIVOS) 1º - Selecionar 40 peças de 20 lotes diferentes, ou seja, pegar 2 peças por lote. De preferência selecionar lotes distribuídos em longo espaço de tempo; 2º - Marcar as peças de modo que o analista condutor do estudo saiba quais são as do mesmo lote. Exemplo: lote 1 – peça 1.1 e 1.2 / lote 2 – peça 2.1 e 2.2 / lote 3 – peça 3.1 e 3.2 e assim por diante até lote 20 – peça 20.1 e 20.2; M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 6 4º - Após a identificação das peças, selecionar todas as peças X.1 (1.1, 2.1, 3.1, 4.1... 20.1) e solicitar a um operador que normalmente utiliza o instrumentos de medição sob análise que meça as 20 peças todas em seguida (curto prazo); 5º - As 20 peças X.2 restantes (1.2, 2.2, 3.2... 20.2) deverão ser medidas pelo mesmo operador ao longo de um tempo (longo prazo) pré – estabelecido pelos responsáveis do processo (semelhante ao estudo de estabilidade). SOFTWARE ACTION Para utilizar esse recurso será necessário realizar o download em http://www.portalaction.com.br/; Esse software foi desenvolvido pela Estatcamp e é inteiramente grátis; Após instalado, o Action rodará como uma ferramenta do Microsoft Excel. Asinstruções de uso do Action estão na apostila “Manual para uso do Action”. ANÁLISE DOS RESULTADOS TENDÊNCIA A análise do estudo de tendência deverá ser feita através do VE% - O recomendado é VE% < 30%. O VE% é a variabilidade associada com repetitividade (desvio padrão dos dados). Na análise gráfica, o zero (linha azul) deverá ficar entre os limites inferior e superior. http://www.portalaction.com.br/ M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 7 LINEARIDADE A análise do estudo de linearidade deverá ser feita através do P-valor (coeficiente angular) - O recomendado é P-valor > 0,05 (5%); O P-Valor (coeficiente angular) é igual ao nível de confiança . Na análise gráfica, o zero (linha vermelha) deverá ficar entre os limites inferior e superior. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 8 ESTABILIDADE Analisar os gráficos X-Barra e R: Pontos fora dos limites de controle; 7 ou mais pontos consecutivos crescentes ou decrescentes; 7 ou mais pontos consecutivos acima ou abaixo da linha média. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 9 R&R VARIÁVEL A análise do estudo de R&R variável deverá ser feita através dos parâmetros VT, VTOL% e NDC. Os critérios para análises são: NDC > 5; R&R <10%, sistema de medição aceitável; 10% < R&R < 30%, sistema de medição aceitável com justificativa; R&R > 30%, sistema de medição deverá passar por análise crítica. O NDC (número de distintas categorias) representa a capacidade de discriminar categorias de peças em um sistema de medição considerando a variação do processo. Este índice nos fornece o número de faixas que podemos dividir a variação do processo. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 10 Na análise gráfica é realisado a verificação dos gráficos X-Barra (médias) e Amplitude. X-Barra: Maioria dos pontos fora dos limites de controle; Amplitude: Maioria dos pontos deve ser diferente de zero. R&R ATRIBUTO A análise do estudo de R&R atributo deverá ser feita através dos parâmetros KAPPA, concordância, taxa de erro e taxa de falso alarme. KAPPA: Índice que mede a concordância entre as avaliações; Concordância: Acertos; Erro: Ruins aprovadas; Falso alarme: Boas reprovadas. 5 .8 5 5 .9 0 5 .9 5 Gráfico X-Barra Peças M é d ia s 5.89 5.9 5.92 1 2 3 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 0 .0 0 0 .0 2 Gráfico de amplitude Peças A m p lit u d e 0 0.011667 0.03003 1 2 3 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 Por peça Peças M e d iç õ e s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 .8 4 5 .8 8 5 .9 2 5 .9 6 1 2 3 5 .8 4 5 .8 8 5 .9 2 5 .9 6 Por operador Operadores M e d iç õ e s 5 .8 4 5 .8 8 5 .9 2 5 .9 6 Gráfico de Interações Peças M é d ia s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Oper 1 3 2 M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 11 Os critérios para análises são: KAPPA ≥75; Concordância ≥ 90% aceitável para o operador / ≥ 80% marginal aceitável para o operador, pode necessitar melhoria / ˂ 80%inaceitável para o operador, necessita melhoria; Erro ≤ 2% aceitável para o operador / ≤ 5% marginal aceitável para o operador, pode necessitar melhoria / ˃ 5% inaceitável para o operador, necessita melhoria; Falso alarme Erro ≤ 5% aceitável para o operador / ≤ 10% marginal aceitável para o operador, pode necessitar melhoria / ˃ 10% inaceitável para o operador, necessita melhoria. No estudo vamos encontrar as comparações: Concordância entre cada avaliador; Concordância entre todos os avaliadores; Concordância entre padrão e cada avaliador; Concordância entre padrão e todos os avaliadores. SISTEMAS NÃO REPLICÁVEIS (DESTRUTIVOS) Analisar os gráficos X-Barra e R (curto e longo prazo): Pontos fora dos limites de controle; 7 ou mais pontos consecutivos crescentes ou decrescentes; 7 ou mais pontos consecutivos acima ou abaixo da linha média. Análise semelhante ao do estudo de estabilidade. M.S.A. 4 ª Edição Labortec Soluções Metrológicas | M.S.A. 4ª edição Desenvolvido por Gustavo Scaglia 12 CONCLUSÃO O estudo de M.S.A. deve ser uma ferramenta estatística que serve, principalmente, para agregar valor ao produto. Quando houver dúvidas referentes à aplicabilidade da ferramenta, tentar fazer uma análise levando consideração tudo que será envolvido tempo, custo, treinamento, etc. O Manual da 4ª edição trás uma orientação principal, o BOM SENSO. Devemos usá-lo em todos os aspectos, planejamento, aplicação, avaliação dos resultados e justificativas. Os critérios de aprovação dos estudos também e principalmente devem passar por este bom senso, pois ao usar os critérios com extremo rigor, corre-se o risco da ferramenta tornar-se um complicador e este não o objetivo do M.S.A. e como citado no próprio prefácio do manual: “Não há a intenção de limitar a evolução dos métodos de análise apropriados a processos específicos ou produtos”. Referencias http://www.portalaction.com.br/content/manual Manual – Análise dos Sistemas de Medição 4ª Edição. http://www.portalaction.com.br/content/manual
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