¿Cómo se combina la incertidumbre de medición con las tolerancias?

Dada una tolerancia dentro de la cual debe fabricarse su pieza de trabajo, digamos que una longitud debe ser de mm. Si determina que su incertidumbre al medir esta longitud es de mm (al 95%). ¿Cómo se debe tratar una medida de mm?0.2 $10\pm1$$0.2$$9.1$

Claramente, hay una probabilidad significativa de que este valor esté realmente fuera de tolerancia. ¿Necesita disminuir su rango de tolerancia en función de la incertidumbre en su medición?

Debe asegurarse de que, incluso en el peor de los casos, cumpla con las especificaciones de medición de . Si su tolerancia es de su medida, entonces una medida de , aunque puede parecer que cumple con las especificaciones, no lo hace porque podría ser .0.2 mm 11 mm 11.1 $10 \pm 1\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$$11.1\text{mm}$

Entonces, el peor de los casos que aún cumple con sus especificaciones es una medida de , porque con una tolerancia máxima de , aún cumple con .0,2 mm 11 $10.9\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$

Con una tolerancia de , su especificación convierte en .10 ± 1 mm 10 ± 0.9 $0.2\text{mm}$$10 \pm 1\text{mm}$$10 \pm 0.9\text{mm}$

¿Cómo se debe tratar una medida de ?$9.9\text{mm}$

Entonces, la especificación revisada está entre y , entonces está dentro de la especificación.$9.1\text{mm}$9,9 $10.9\text{mm}$$9.9\text{mm}$

Hay dos aspectos diferentes en su medición. Por un lado, se trata de tolerancias. Por otro lado, cubre las probabilidades en los sistemas de medición.

Solo para un cálculo aproximado: la probabilidad de que la longitud real esté entre 9.8 mm y 10 mm es del 95%. La certeza de esta medición depende de la distribución de su probabilidad. Por ejemplo, suponiendo una distribución gaussiana (o cualquier otra distribución simétrica), su certeza es superior al 95%. Si tiene suerte, también puede obtener el rango de certeza de 99% o 99.5% por ciento del proveedor. Otra opción es hacer muchas mediciones y encontrar los rangos de certeza por su cuenta.

Las variaciones de medición son muy comunes y deben tenerse en cuenta al diseñar sistemas. En la mayoría de los casos, el equipo de alta precisión está disponible, pero puede ser costoso para justificar la compra del proyecto. Por lo tanto, el objetivo del ingeniero es diseñar el sistema para tener en cuenta la variación de medición. En este caso, los límites mínimo y máximo son 9 mm y 11 mm, siendo 10 mm nominales. Hay pocas estrategias que se pueden usar. Son

• Defina un límite de medición de control superior e inferior para tener en cuenta la variación máxima de 0.2 mm. Por lo tanto, el LCL y el UCL serían 9.2 mm y 10.8 mm. Esto garantizará que las piezas de trabajo sean siempre de mm.$10\pm1$

• Otro sería realizar un estudio de R&R del medidor para comprender la verdadera variación de medición e incluir estos datos en el diseño. Asegúrese de que la calibración esté incluida en el programa de mantenimiento preventivo.

• El uso de un diseño para Six Sigma (DFSS) podría ser un mejor enfoque. Con suerte, el diseño es compatible con 6 sigma, después de tener en cuenta la variación de medición de 0.2 mm en el peor de los casos. Si es así, la variación de la medición podría ser insignificante.

En la mayoría de los casos, se requerirá una combinación de lo anterior más otras estrategias para lograr un buen diseño

Referencias

• Conceptos básicos de Gauge R&R
• Diseño para Six Sigma