Análise dos Sistemas de Medição ESTUDO DE MSA Análise dos Sistemas de Medição Membros: André Ricardo Felício Nº 07059-5 Edson Parmegiano Nº 06508-1 Gabriel Bestle Nº 04217-1 Leonardo Tiago Nº 05226-1 Marcelo Cerqueira Nº 04111-1 Paulla Fontes Nº 06145-1 Rafael Moreira Nº 06162-1 Suellen H. Prado Nº 06182-1 Willian Moriya Nº 04201-1 Abril/2010

O que é o MSA?  Propicia o conhecimento das fontes de variação que podem influenciar os resultados gerados pelo Sistema de Medição;  É a compreensão do processo de medição, a determinação da quantidade de erro do processo e também a avaliação da adequação do sistema de medição para o controle do processo e do produto.

Mas, o que é um Sistema de Medição Mas, o que é um Sistema de Medição? É o conjunto de fatores que influenciam na qualidade das medições em um processo. São eles: peça, dispositivos/instrumentos de medição, método, avaliador, meio ambiente, etc. método peça a ser medida MEDIÇÃO avaliador padrão instrumento ambiente

Sistema de Medição Ideal É aquele que fornece somente medições “corretas” cada vez que é utilizado; No entanto, sistemas de medição com tais características NÃO existem. Valor Medido Valor Real Erro de Medição Disponível Desejado

Requisitos para um Sistema de Medição: Requisitos para um Sistema de Medição: Após definir o tipo de sistema de medição baseado na necessidade do cliente, deve-se definir o tipo, especificações e características do sistema de medição. Como características que definem um bom sistema de medição, temos: Adequada sensibilidade: a resolução do instrumento deve ser pequena suficiente para detectar variações nos limites de especificação. A regra comum é conhecida como Regra dos Dez (definir a discriminação do sistema de medição dividindo a tolerância em dez ou mais partes); Exemplo: Instrumento com resolução de 0,01mm (Paquímetro) Característica: 4,50±0,1mm; tolerância de 0,20mm Regra dos dez: 0,20mm/0,01mm = 20 partes Portanto, EXCELENTE!!!

Requisitos para um Sistema de Medição: Requisitos para um Sistema de Medição: Controle metrológico: os instrumentos devem estar calibrados e rastreados à um laboratório reconhecido; Controle estatístico: sob condições repetitivas, a variação do sistema de medição é devida somente a causas comuns e não devida a causas especiais (caóticas). É avaliada através de métodos gráficos.

Objetivo principal do MSA: Avaliar a influência dos erros de medição no resultado final das medições; Promover o entendimento do Sistema de Medição e por fim, o futuro aperfeiçoamento, visando a redução da variação do sistema; Contribuir para o aumento da confiabilidade dos resultados de medição.

Tipos de Variações de um Sistema de Medição Análise dos Sistemas de Medição por Variáveis  Variação da Localização: - Tendência; - Estabilidade; - Linearidade.  Variação da Dispersão: - Repetitividade; - Reprodutibilidade; - R&R. Erros sistemáticos (ESTUDO DE LONGO PRAZO) Erros aleatórios (ESTUDO DE CURTO PRAZO)

O erro sistemático consiste na diferença entre a média dos resultados e o valor verdadeiro. O erro aleatório é a diferença entre o resultado de uma medição de cada peça e o valor verdadeiro.

A variância total em um sistema de medição depende de dois fatores: σ 2total = σ 2med + σ 2pro Assim, se os erros de medição não forem suficientemente pequenos, o sistema de medição não é adequado deverá ser revisto.

Tendência (erro sistemático) É a diferença entre o valor verdadeiro (valor de referência) e a média das medições observada para uma característica; As medições são feitas em uma mesma peça. TENDÊNCIA = X - VR

Tendência (erro sistemático) Diretrizes básicas de execução: Selecionar uma peça da produção como amostra-padrão; Medir 10 vezes no Laboratório de Metrologia (instrumento de melhor qualidade metrológica); Adotar a média das medições como Valor de Referência (VR); Um operador medir a peça 10 vezes com o instrumento a ser avaliado e calcular a média do sistema de medição; TENDÊNCIA = X - VR

Repetitividade (VE) É a variação nas medidas obtidas com um dispositivo de medição quando usado várias vezes por um operador medindo a mesma característica na mesma peça. Valor de referência

Reprodutibilidade (VO) É a variação na média das medidas feitas por diferentes operadores utilizando o mesmo dispositivo de medição medindo uma característica idêntica nas mesmas peças.

A variabilidade de medição pode ser divida, da mesma forma, em duas partes: σ 2med = σ 2repe + σ 2repro

R&R É uma estimativa da variação combinada da repetitividade e da reprodutibilidade; É a variância resultante da soma das variâncias dentro do sistema e entre sistemas. (R&R)² = VE² + VO²

R&R Diretrizes básicas de execução: Selecionar aleatoriamente operadores que utilizam e conhecem bem o sistema de medição a ser estudado. Recomenda-se três operadores; Utilizar instrumentos de medição devidamente calibrados; Selecionar de 5 a 15 peças da produção. Sempre que possível, utilizar (número de peças) x (número de operadores) maior ou igual a 15; Realizar as leituras sempre de forma aleatória para que o operador não destingue a peça medida.

Características com Tolerâncias apertadas ESTUDO DE CASO Cronograma Status de PN’s Características com Tolerâncias apertadas R&R Tendência Conclusão

Status de PN’s

Características com tolerâncias apertadas

R&R Diretrizes executadas: Foi selecionado aleatoriamente 3 operadores com níveis de experiência diferentes (excelente, regular e iniciante) que utilizam e conhecem o sistema de medição a ser estudado; Foram medidas 14 características distribuídas em 4 PN’s; Para cada característica foi utilizado 10 peças oriundas de lotes diferentes; Cada característica foi medida 3 vezes por cada um dos 3 operadores, de forma aleatória, em cada uma das 10 peças com seu respectivo sistema de medição, totalizando 90 medições em cada característica.

Análise Numérica

Critérios de aceitação: Análise Numérica % de R&R sobre a Variação Total (VT) = 68,69%; % de R&R sobre a Tolerância (T) = 118,94%. Estes valores de porcentagem quantificam o quanto que a variação do sistema de medição (operadores, método e instrumento) ocupam do total permitido pela tolerância ou da variação normal do processo. Critérios de aceitação: % de R&R < que 10%: Sistema de Medição aceitável; 10% < % de R&R < 30% : Sistema de Medição marginal; % de R&R > 30% : Sistema de Medição inaceitável. Status REPROVADO

Análise Gráfica Média de cada operador em intervalos diferentes Pouca dispersão dos valores individuais

Status REPROVADO Característica nº 001-2010 PN: 918-0102 Característica: Diâmetro externo Cota: 100,00 mm Tolerância: 0,035 mm (-0,012 / -0,047) Instrumento de medição: Dispositivo regulável com relógio Sistema de medição: O dispositivo de medição para o diâmetro externo com o auxílio do relógio comparador milesimal é prático, porém necessita de um bloco padrão e pode ser substituído por um micrômetro externo milesimal. Comentários: Através da análise gráfica, observa-se que o operador A teve uma variação de leitura um pouco maior em relação aos outros operadores no decorrer das medições das 10 peças (péssima repetitividade); Os operadores B e C mantiveram uma certa uniformidade nas medições, ou seja, pouca dispersão dos valores individuais (boa repetitividade e ao mesmo tempo, boa reprodutibilidade); Através do gráfico de Whiskers nota-se que as variações dos valores das medidas individuais em cada peça encontram-se em intervalos diferentes, dispersos; Os operadores não seguiram o mesmo procedimento de medição, ou seja, houve divergências no posicionamento do instrumento na peça; Status REPROVADO

Status REPROVADO Conclusões: Característica nº 001-2010 PN: 918-0102 Característica: Diâmetro externo Cota: 100,00 mm Tolerância: 0,035 mm (-0,012 / -0,047) Instrumento de medição: Dispositivo regulável com relógio Conclusões: 1ª) Treinamento aos operadores; 2ª) Substituição do sistema de medição, no caso, por um micrômetro externo milesimal. Status REPROVADO