Como evitar errores en estudios R&R para tolerancias unilaterales

Autor: davidricardo@skolarium.com

Publicado en: 14 de noviembre de 2023

Cómo evitar errores en estudios R&R para tolerancias unilaterales

Importancia de reportar el estudio de R&R con respecto a la tolerancia unilateral y no respecto a la variación de las partes.

En el mundo del control de calidad y mejora de procesos, los estudios de Repetibilidad y Reproducibilidad (R&R) son esenciales para garantizar la confiabilidad de las mediciones en un entorno de manufactura. Cuando se trata de características de calidad unilaterales, es crucial entender los errores comunes que pueden surgir y la razón por la cual líderes de la industria, como FORD, están cambiando su enfoque hacia la tolerancia en la aprobación de un Proceso de Aceptación de Partes de Producción (PPAP).

Mala Selección de Muestra

Seleccionar una muestra inadecuada es un error común que puede comprometer la validez del estudio. Esto puede manifestarse al elegir piezas demasiado similares o, en el extremo opuesto, seleccionar piezas con valores atípicos. La calidad de la muestra es crucial cuando se realiza el estudio contra el porcentaje de variación del proceso, y para evitar este error, es recomendable reportar el estudio tanto por la variación de las muestras así como por la tolerancia. FORD ha recomendado que, a partir del 1° de julio de 2023, en un proceso de PPAP, se reporte el estudio de R&R  contra la tolerancia ya que la variación de las muestras no afecta el resultado del estudio.

Falta de Distinción entre Tolerancias Unilaterales Acotadas y No Acotadas

En el contexto de tolerancias unilaterales, es esencial distinguir entre aquellas acotadas por límites físicos y aquellas que no los tienen. Las tolerancias geométricas y las definidas por características de calidad que no pueden tener valores menores de cero son ejemplos de tolerancias acotadas. No reconocer esta distinción puede conducir a interpretaciones erróneas del estudio R&R.

Haciendo el estudio R&R para tolerancias unilaterales

Cuando nos sumergimos en la realización de estudios R&R para tolerancias unilaterales, la clave está en la comprensión detallada de la naturaleza de las tolerancias. Es fundamental adoptar un enfoque preciso y considerar cuidadosamente los límites y las implicaciones de las tolerancias unilaterales en el proceso de fabricación.

Distinción clara entre tolerancias unilaterales acotadas y no acotadas

Para evitar la trampa de confundir ambos tipos de tolerancias unilaterales, es esencial definir sus diferencias. Esto garantiza  resultados confiables en el estudio R&R:

  • Tolerancias unilaterales no acotadas son aquellas que tienen un limite (usualmente límite inferior) pero aunque no existe un límite superior, no hay ningún impedimento físico a que la característica de calidad tome valores muy grandes. Ejemplo de este tipo de tolerancia unilateral son características de calidad benéficas, por ejemplo: potencia mínima desarrollada, nivel mínimo de eficiencia. Cuando se hace un estudio R&R para este tipo de tolerancia se debe considerar el método promedio del proceso que considera el rango entre el promedio de la muestra y el limite inferior de especificación y comparar este valor con 3 desviaciones estándar del error R&R.
  • Tolerancias unilaterales acotadas son aquellas que tienen un límite (usualmente superior) y no pueden tomar valores negativos por lo que se dice que están acotadas a cero en límite inferior. Ejemplo de este tipo de tolerancias son características de índole perjudicial como las tolerancias geométricas (error geométrico) y algunas otras tolerancias cuyas características de calidad no pueden ser negativas como nivel de vibración, nivel de ruido, etcétera. En la realización de un estudio de R&R para este tipo de tolerancias, simplemente  se debe considerar 6 desviaciones estándar de R&R y dividirlo contra el valor de la tolerancia (LSE – cero) sin embargo, hay que tener precaución ya que este método funciona bien si el valor promedio del proceso esta próximo al límite inferior (cero) de especificación. En caso contrario, se deben considerar otros enfoques para el estudio de R&R como el método promedio del proceso (inciso anterior) o un intervalo de predicción del 95% que se explica a continuación.

Reconocer la Naturaleza de las Tolerancias Unilaterales

En resumen, al realizar el estudio R&R para tolerancias unilaterales, es crucial distinguir entre tolerancias acotadas y no acotadas. Esto se traduce en adaptar las metodologías de análisis  correctas y asegurar que se toman las decisiones adecuadas al tipo de característica de calidad cuya variación se pretende evaluar de manera confiable con cierto equipo de medición.

Estudios para tolerancias unilaterales con Ppk <1

Cuando enfrentamos procesos con un desempeño pobre, representado por un índice de capacidad del proceso (Ppk) inferior a 1, se introduce un nuevo conjunto de desafíos. Aquí, se requiere un enfoque más detallado y una atención especial para mejorar la capacidad del proceso.

Abordando Ppk <1: Intervalo de Predicción del 95% del Error de R&R

En situaciones donde el Ppk del proceso es inferior a 1, es crucial utilizar un intervalo de predicción del 95% del error de R&R. Esto ayuda a comprender mejor la variabilidad del proceso y su relación con el error del sistema de medición proporcionando criterios valiosos para la mejora continua.

Conclusión: El Futuro de la Aprobación PPAP

La decisión de FORD de solicitar a sus proveedores que reporten el estudio R&R con respecto a la tolerancia, en lugar de la variación de las partes, refleja un enfoque más preciso y alineado con las demandas de la calidad moderna evitando errores en la selección de las muestras del estudio. Este cambio destaca la importancia de comprender la verdadera variabilidad del proceso y adoptar medidas preventivas y correctivas eficaces.

En resumen, en el mundo dinámico de la manufactura de precisión, la atención meticulosa a los estudios R&R para tolerancias unilaterales se vuelve cada vez más crucial. Estar equipado con el conocimiento adecuado y seguir mejores prácticas en la selección de muestras y la interpretación de resultados asegura un control de calidad sólido y contribuye al continuo perfeccionamiento de los procesos.

En el siguiente video podrás ver con todo detalle los métodos expuestos en este artículo.

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