Análisis de los Sistemas de Medición

Análisis de los Sistemas de Medición (MSA)

Para análisis del sistema de medición se utilizan importantes herramientas estadísticas que permiten la evaluación del grado de fiabilidad de los datos generados por los sistemas de medición utilizados por una empresa. Como en la gestión de procesos los datos representan la base para la toma de decisiones, es necesario determinar, antes de cualquier análisis, si los sistemas de medición suministran resultados aceptables. Por lo tanto, la evaluación estadística de la calidad de las medidas es un importante estudio que debe formar parte integrante de la gestión de procesos. Una premisa básica al hablar de Análisis del Sistema de Medición es siempre evaluar si el sistema de medición está correcto, antes de cualquier análisis estadístico. Ante la importancia de los datos para las actividades de gestión de procesos, es fácil percibir que es fundamental que las mediciones realizadas para la recopilación de datos sean confiables, con el objetivo de asegurar que las acciones a tomar a partir del análisis de los datos recopilados sean realmente adecuadas.

Terminología

- Medición: se define como “la atribución de números a cosas materiales para representar las relaciones entre ellas en lo que se refiere a propiedades particulares”. Esta definición fue hecha por primera vez por C. Eisenhart (1963). El proceso de atribuir números se define como el proceso de medición y el valor atribuido se define como el valor medido. 

- Dispositivo de Medición: cualquier dispositivo usado para obtener medidas; frecuentemente usado para referirse específicamente a los dispositivos usados en el “ambiente de fábrica”, incluye calibradores pasa / no pasa. 

- Sistema de Medición: el conjunto de operaciones, procedimientos, dispositivos de medición y otros equipamientos, software y personal usado para atribuir un número a la característica que se está midiendo; el proceso completo usado para obtener las medidas.

Propiedades estadísticas de los sistemas de medición

A pesar de ser posible exigir que cada sistema de medición tenga diferentes propiedades estadísticas, existen algunas propiedades estadísticas que todos los sistemas de medición deben tener. Son estas: 

- El sistema de medición debe estar bajo control estadístico, lo que significa que la variación en el sistema de medición se debe solamente a causas comunes y no a causas especiales.

- La variabilidad del sistema de medición debe ser pequeña comparada a la variabilidad del proceso de manufactura. 

- La variabilidad del sistema de medición debe ser pequeña comparada a los límites de especificación. 

- Los incrementos de medida deben ser pequeños en relación al que sea menor entre la variabilidad del proceso o los límites de especificación. Una regla práctica comúnmente usada es que los incrementos no deben ser superiores a un décimo del menor valor entre la variabilidad del proceso o los límites de especificación.

Discriminación 

Discriminación es la capacidad del sistema de medición de detectar e indicar, con fiabilidad, pequeñas alteraciones en las características medidas. Debido a limitaciones físicas y económicas, el sistema de medición no distinguirá piezas que tengan pequeñas diferencias en las características medidas. En vez de eso, la característica medida tendrá valores medidos agrupados en categoría de datos. Todas las piezas, en la misma categoría de datos, tendrán el mismo valor para la característica medida. La discriminación es inaceptable para el análisis cuando no detecta variación en el proceso, y es inaceptable para el control, si no detecta causas especiales de variación. La Figura 3 muestra el impacto de categorías sin superposición de datos de la distribución del proceso en las actividades de control y análisis.

Los síntomas de discriminación inaceptable pueden aparecer en la carta de amplitudes. Las cartas de promedio y amplitud revelan la fuerza de discriminación (número de categorías de datos que pueden ser identificadas) del sistema de medición. La figura 4 contiene pares de cartas de control derivadas de los mismos datos.

Exactitud y Precisión

- La precisión de un sistema de medición está relacionada a la variabilidad de esa distribución: a mayor variabilidad, menor precisión. 

- La exactitud de un sistema de medición está relacionada al promedio de la distribución de las medidas: cuanto más cercana al valor real, mayor la exactitud.

Repetitividad

Es la variación en las medidas obtenidas con un dispositivo de medición cuando usado varias veces por un operador midiendo la misma característica en la misma pieza. La repetitividad o variación del dispositivo de medición es observada cuando un mismo operador mide la misma pieza más de una vez. Cuando la diferencia entre las lecturas es pequeña, el sistema tiene buena repetitividad. 

Reproducibilidad

Es la variación en el promedio de las medidas tomadas por diferentes operadores utilizando el mismo dispositivo de medición, midiendo características en las mismas piezas. La reproducibilidad se refiere a diferencias que pueden existir entre las medidas de diferentes operadores, en general resultado de procedimientos específicos adoptados por cada operador.

Automotive Industry Action Group – AIAG (2002), Measurament Systems Analysis (MSA) Rference Manual – Fourth Edition. Chrysler Corporation, Ford Motor Company, General Motors Corporation.