Cartas de Control para Instrumentos de Medición

Please download to get full document.

View again

of 5
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
Año 03 # 06 2004-junio Cartas de Control para Instrumentos de Medición Las cartas de control son una importante herramienta utilizada en control estadístico…
Transcript
Año 03 # 06 2004-junio Cartas de Control para Instrumentos de Medición Las cartas de control son una importante herramienta utilizada en control estadístico de proce- sos (SPC). Básicamente, una carta de control es un gráfico de mediciones realizadas durante el funciona- miento de un proceso continuo, y que sirve para con- trolar dicho proceso. Aplicado en metrología, las en- contramos en: el control de equipo de monitoreo y medición utilizado en proceso industriales y el asegu- ramiento de las mediciones de laboratorios de calibra- ción y prueba, representando el comportamiento de los valores de: mediciones direc- tas, magnitudes de influencia, resultado y cálculos de medición o las características metrológicas de un instrumento. Una gráfica puede servir como una mera ilustración del comportamiento de un sistema físico o bien ser la clave para evaluar un experimento y calcular el resulta- do. Las gráficas, deben permitirle al usuario ver el comportamiento del sistema de medición, y con ello facilitarle su propia apreciación de la validez de los resultados. Los gráficos y cartas de control son muy útiles en metrología al momento de: La Guía MetAs Presentar y analizar resultados de informes (certificados) de calibración y prue- ba, Presentar y analizar resultados de ensayos de aptitud, Presentar y analizar resultados de estudios de r&R, Llevar el control metrológico de patrones de referencia, trabajo y verificación, Verificaciones intermedias de instrumentos y patrones, Análisis de intervalos de medición de instrumentos y patrones, MetAs & Metrólogos Asociados Validar métodos de calibración y prueba, Validar resultados de mediciones y cálculos, Verificar la adecuada captura de datos, Evaluación de conformidad de resultados, Evaluar características metrológicas como: errores, incertidumbres, linealidad, deriva, estabilidad, reproducibilidad, repetibilidad, distribución estadística, etc. Somos su Relevo a la Calidad La Guía MetAs, es el boletín periódico de MetAs & Metró- Servicios Metrológicos: logos Asociados. Laboratorio de Calibración: Presión, Alto Vacío, Temperatura, Humedad, En La Guía MetAs se presentan noticias de la metrología, Eléctrica y Vibraciones artículos e información técnica seleccionada por los colaborado- res de MetAs & Metrólogos Asociados, que deseamos compartir Ingeniería: Selección de Instrumentos, Desarrollo de Sistemas con nuestros colegas, usuarios, clientes, amigos y con todos aque- de Medición y Software, Reparación-Mantenimiento llos relacionados con la metrología técnica e industrial. Gestión Metrológica: Calle: Jalisco # 313. Colonia: Centro Subcontratación de Servicios, Selección de Proveedores 49 000, Cd. Guzmán, Zapotlán El Grande, Jalisco, México Teléfono & Fax: 01 (341) 4 13 61 23, 4 14 69 12 & 4 13 16 91 Consultoría: E-mail: metas@metas.com.mx. Web: www.metas.com.mx Capacitación, Entrenamiento y Asesoría en Metrología y su Relación con Sistemas de Calidad Página 2 LA GUÍA METAS Los diferentes tipos de gráficos de control de instrumentos que se mostrarán, son una de las herramientas más prácticas al momento de realizar el análisis de los sistemas de medición (MSA), aplicados en el control metrológico de patrones de referencia. Mostraremos como ejemplo, las cartas de control metrológico de una balanza de presión de tipo pesos muertos con alcance de 70 MPa, de la cual se muestran cuatro cali- braciones, la primera con el fabricante AMETEK en 1999, la segunda con el CENAM en 1999, la tercera con el CENAM en el 2001, y la cuarta en el CENAM en el 2003, en interva- los de calibración de 2 años de una con respecto a la otra. En cada calibración se han inclui- do 10 puntos de 7 a 70 MPa. Los gráficos de control que se presentarán en esta edición de La Guía MetAs, son: Cartas de deriva y estabilidad del error y la incertidumbre, mediante los llamados gráfi- cos de desarrollo o “run-chart”, Deriva & Carta de control de errores, mediante los llamados gráficos de promedios, Carta de control de incertidumbres, mediante los llamados gráficos de rangos estadís- Estabilidad ticos, Carta de control de errores e incertidumbres, mediante una combinación de los llama- dos gráficos de promedios y rangos estadísticos, combinación llamada gráficos de bigotes ó “whiskers”. G. Desarrollo CARTA DE CONTROL DERIVA & ESTABILIDAD “run-chart” (GRÁFICO DE DESARROLLO Ó “RUN-CHART”) Para llevar la carta de control de deriva, hemos utilizado una gráfica de desarrollo de lo errores e incertidumbres con respecto a la fecha de calibración (tiempo calendario) del instrumento, en la cual se muestran sobrepuestos los errores en forma de puntos y las incer- tidumbres en forma de bigotes, resultados encontrados en cada calibración. La gráfica de deriva & estabilidad se logra mediante la técnica de gráficas llamadas de desarrollo o “run-chart” son usados para representar datos visualmente. Se utiliza para monitorear un sistema con el fin de observar si el promedio a largo plazo ha cambiado. Los gráficos de desarrollo son la herramienta más simple de construir y de usar. Los puntos son graficados de acuerdo a como se fueron obteniendo. 0,020 % Carta de Control de Deriva & Estabilidad, MA-BPM02/98 E±U a 70 MPa (Gráfico de Desarrollo o "Run-Chart" con puntos sobrepuestos) E±U a 35 MPa 0,015 % Error ± Incertidumbre en %L Vs. Fecha de Calibración E±U a 7 MPa 0,010 % 0,005 % 0,000 % -0,005 % -0,010 % -0,015 % -0,020 % 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Página 3 LA GUÍA METAS En esta gráfica podemos observar los puntos de control de: 7, 35 y 70 MPa, que corresponden al 10, 50 y 100 % del alcance de medición, considerando solo las calibracio- nes realizada por el CENAM, con un intervalo de 2 años entre ellas. En esta gráfica se ob- serva la tendencia de los errores, con lo cual se puede determinar la deriva; y se observa la dispersión de los errores e incertidumbres, con lo cual se puede determinar la estabilidad. Para fines de una fácil visualización en el ejemplo, solo hemos presentado los resulta- dos para los puntos indicados, en la práctica la carta de control debe realizarse para todos los puntos calibrados. Un peligro que existe al emplear un gráfico de este tipo, es la tendencia a creer que cada variación en la información es importante. El gráfico de desarrollo, al igual que las otras técnicas gráficas, debe ser usado para enfocar la atención en los verdaderos cambios vita- les del sistema o instrumento. CARTA DE CONTROL DE ERRORES Errores (GRÁFICO DE PROMEDIOS) Para llevar a cabo la carta de control de errores, hemos utilizado una gráfica de pro- medios, en la cual se muestran los errores encontrados en cada calibración en forma de ba- G. Promedios rras ordenadas. Este tipo de gráfico nos permite determinar: La consistencia gráfica entre los errores para cada punto de calibración, Si el sistema de medición continua siendo útil, al encontrarlo dentro de los límites del error máximo tolerado, El área dentro de los límites de control (en caso de calcularlos y graficarlos) represen- ta la sensibilidad de la medición o “ruido” de la medición, En este tipo de gráfica podemos ver claramente si se ha sufrido algún cambio drástico en los errores. 0,015 % Carta de Control de Errores, MA-BPM02/98 (Gráfico de Promedios con barras ordenadas) Error en %L Vs. Presión nominal en MPa 0,010 % 0,005 % 0,000 % -0,005 % -0,010 % AMETEK M&G CENAM CENAM CENAM (1999-04-13) (1999-05-07) (2001-05-28) (2003-05-07) -0,015 % 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Página 4 LA GUÍA METAS CARTA DE CONTROL DE INCERTIDUMBRES (GRÁFICO DE RANGOS) Para llevar la carta de control de incertidumbres, hemos utilizado una gráfica de ran- gos, en la cual se muestran las incertidumbres encontrados en cada calibración en forma de barras ordenadas. Este tipo de gráfico nos permite determinar: Si el instrumento se encuentra bajo control estadístico con respecto a la repetibilidad, Consistencia de las mediciones entre una calibración y otra, Si alguna de las calibraciones esta fuera de control, Si el método entre una calibración y otra es diferente. CARTA DE CONTROL DE ERRORES & INCERTIDUMBRES (GRÁFICO DE PROMEDIOS & RANGOS) Para llevar la carta de control de errores e incertidumbres, hemos utilizado una gráfica de desarrollo de lo errores con respecto al alcance de medición del instrumento, en la cual se muestran los errores encontrados en cada calibración en forma de barras ordenadas, con lo cual se puede revisar la consistencia gráfica en los resultados para cada punto de calibra- Incertidumbres ción. Este tipo de gráfico nos muestra fácilmente como se ha comportado el instrumento o proceso con respecto a la última calibración, se puede apreciar si el error aumentó, si sufrió G. Rangos un cambio drástico ocasionado por mal uso del instrumento. Ya que contamos con dos cali- braciones anteriores, podemos predecir los resultados esperados del instrumento en la próxima calibración, lo cual nos lleva al análisis de intervalos de re-calibración del instrumen- to. OTROS TIPOS DE GRÁFICOS DE CONTROL De los gráficos de control se pueden tener otras combinaciones o tipos de presenta- ción, como son: Sobrepuestos o apilados, No-sobrepuestos u ordenados, Barras, puntos, bigotes o barras de error, Dispersión, Error normalizado Histograma normalizado, Gráficos X-Y de correlación, etc. ±0,010 % Carta de Control de Incertidumbres, MA-BPM02/98 (Gráfico de Rangos con barras ordenadas) ±0,009 % Incertidumbre en %L Vs. Presión nominal en MPa ±0,008 % AMETEK M&G CENAM CENAM CENAM (1999-04-13) (1999-05-07) (2001-05-28) (2003-05-07) ±0,007 % ±0,006 % ±0,005 % ±0,004 % ±0,003 % ±0,002 % ±0,001 % ±0,000 % 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Página 5 LA GUÍA METAS En los ejemplos puramente gráficos que se han mostrado, no se han representado ni calculado los límites de control de los resultados. El área dentro de los límites de control re- presenta la sensibilidad o “ruido” de las mediciones. En la práctica estos límites de control son interpretados y sustituidos por el error máximo tolerado por los instrumentos, error máxi- mo tolerado en función de la capacidad de medición requerida para instrumentos instalados en aplicaciones específicas (por ejemplo, aplicaciones industriales), o en función de la incer- tidumbre de medición para patrones de referencia, trabajo y verificación, utilizados en labo- ratorios de calibración y prueba industriales. Para realizar las gráficas de control mostradas, se ha utilizado el programa de hoja de cálculo Excel® 2003 de Microsoft Office® en la sección de Insertar-Gráfico... Error ± 0,020 % Carta de Control de Errores ± Incertidumbres, MA-BPM02/98 (Gráfico de Promedios & Rangos tipo Bigotes "Whiskers" con puntos sobrepuestos) Incertidumbre 0,015 % Error ± Incertidumbre en %L Vs. Presión nominal en MPa 0,010 % G. Bigotes 0,005 % “whiskers” 0,000 % -0,005 % -0,010 % -0,015 % AMETEK M&G CENAM CENAM CENAM (1999-04-13) (1999-05-07) (2001-05-28) (2003-05-07) -0,020 % 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 REFERENCIAS AIAG. (1995). SPC, Statistical process control. First Edition, Second printing, AIAG Automo- tive Industry Action Group, Chrysler, Ford Motor & General Motors. AIAG. (2003). MSA, Measurement Systems Analysis. Third Edition, Second Printing, AIAG Automotive Industry Action Group, Daimler-Chrysler, Ford Motor & General Motors. Aranda, Víctor. (2001). Curso: Control de equipo de monitoreo y medición. MetAs & Metrólo- gos Asociados, México. Baird, D. C. (1991). Experimentación: Una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos. Pearson Educación, México. GOAL/QPC. (1990). Manual de herramientas básicas para el análisis de datos, Guía de bol- sillo con las herramientas para el mejoramiento continuo. Tercera edición en español. ISO 9001. (2000). International standard : Quality management systems - requirements. In- ternational Organization for Standardization. ISO 10012. (2003). International Standard. Measurement management systems - Require- ments for measurement processes and measuring equipment. First edition 2003-04- 15. International Organization for Standardization. ISO/IEC 17025. (1999). International standard: General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. International Organization for Standardization. In- ternational Electrotechnical Commission. OIML D 10. (1984). International document: Guidelines for the determination of recalibration intervals of measuring equipment used in testing laboratories. Organisation Internatio- nale de Métrologie Légale.
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x