MSA/R&R GUIDA PRATICA: Come valutare se il tuo sistema di misura ti sta ingannando!

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Ultimo Aggiornamento

Facciamo l’MSA o l’R&R? Boh!

L’MSA (Measurement System Analysis) serve per determinare se il tuo sistema di misura può generare dati accurati, e se questa accuratezza è adeguata ad ottenere il tuo obiettivo. Il tuo obiettivo ovviamente dovrebbe essere quello di ottenere dati che non siano influenzati dal sistema di misura.

L’R&R (Repeatability & Reproducibily) è solo una parte della valutazione del tuo sistema di misura…sicuramente è lo studio più usato.

ALLA FINE DI QUESTA GUIDA TROVI IL FILE DA SCARICARE PER LO STUDIO R&R!

MSA/R&R GUIDA PRATICA: Come valutare se il tuo sistema di misura ti sta ingannando!

Facciamo un esempio.

Supponiamo che tu abbia una quota da misurare. Potrebbe essere un peso, una forza di estrazione, una semplice quota lineare. Se utilizzi uno sistema di misura non adeguato potresti incorrere in diversi problemi.

I problemi che potresti avere se non fai un MSA

  • Il tuo strumento potrebbe non essere sufficientemente accurato per rilevare la differenza di misura. Pensa di voler prendere una quota 11.5mm +/- 0.05mm con un metro da sarto, avresti come risultato sempre 11.5mm in quanto lo strumento non è abbastanza accurato.
  • Il tuo metodo di misura potrebbe non essere adeguato. Per esempio stai prendendo una quota nel modo sbagliato, magari a mano libera. Quindi avresti sempre valori diversi ma non perché siano i pezzi ad essere diversi ma perché magari ti tremano le mani!
  • L’ambiente in cui esegui la misura potrebbe non essere idoneo. Magari sei in un ambiente in cui l’umidità o la temperatura può subire repentini cambi e quindi variare la misura del pezzo.
  • Gli operatori che eseguono la misura non sono formati. Quindi un operatore non esegue la misurazione nel modo corretto.
  • La procedura di misurazione non è standardizzata. Ogni operatore misura come gli pare e ha risultati diversi.

Tutte queste variabili non fanno parte della variazione che possono avere i pezzi che misuri ma fanno parte del metodo di misura. Del modo in cui tu hai deciso di prendere quella misura.

Mi rendo conto che potresti pensare che sia esagerato voler prendere in considerazione tutti questi fattori ma ti assicuro che condurre un’analisi MSA ti porterebbe diversi benefici.

Perché fare un MSA?

  • Sei sicuro delle misure che stai prendendo e se devi effettuare delle modifiche sul processo o sulle attrezzature avrai una confidenza diversa.
  • Ti da più autorità nel presentare i dati al tuo superiore o al tuo cliente. Avere un MSA fatto ti mette al sicuro da domande scomode che sai meglio di me spesso i clienti fanno E’ una certificazione dei tuoi risultati.
  • E’ un documento obbligatorio per la presentazione di un PPAP Liv.3. Prima impari a farlo meglio è.
  • In certi settori (nell’Automotive per esempio) non avresti neanche diritto di parola senza un MSA a monte.

I vantaggi che ti porta aver fatto un MSA sono innumerevoli, per non parlare dei problemi che ti toglierebbe. E’ quindi indispensabile che tu apprenda il più velocemente possibile questo strumento.

Considera tra l’altro che la sua realizzazione è molto semplice!

Prendi quindi in considerazione di eseguire una Measurement System Analysis (fa più figo dirla così) per le quote più critiche, per i progetti più importanti e in futuro per tutto.

Tipi di MSA (Measurement System Analysis)

Esistono diversi tipi di MSA in base a quello che vuoi sapere del tuo sistema di misura:

  • Gage R&R (Riproducibilità e Ripetibilità)
  • Bias Analysis (Valutazione di eventuali differenze sistematiche)
  • Stability Analysis (Valutazione della capacità di ottenere gli stessi risultati nel tempo)
  • Discrimination Analysis (Valutazione della capacità di individuare le variazioni di processo)
  • Kappa Analysis (Per misure per attributi. G\NG; P\NP; ecc..)

Oggi ci soffermeremo sul Gage R&R ovvero la valutazione della Riproducibilità e della Ripetibilità delle misurazioni.

Lo studio R&R

Cos’è la Riproducibilità

La riproducibilità è la capacità di un sistema di misura di restituire lo stesso risultato sullo stesso pezzo misurato anche cambiando Operatore.

Esempio: Misuriamo lo stesso pezzo io e te. A pari condizioni (stesso calibro, stesso giorno, stesso ambienteecc..) deve darci lo stesso risultato.

Cos’è la Ripetibilità

La ripetibilità è la capacità di un sistema di misura di restituire lo stesso risultato sullo stesso pezzo misurato più volte, dallo stesso operatore

Esempio: Io misuro lo stesso pezzo 3 volte. Deve darmi lo stesso valore.

Come eseguire l’R&R

Partiamo con le fasi passo passo per eseguire il Measurement System Analysis per valutare l’R&R.

1. Il Flow Chart

Eh si. Per prima cosa devi partire dal Flow Chart. Devi descrivere il metodo di misurazione, in modo accurato e senza tralasciare dettagli. Se non sai come si fa il Flow Chart niente paura te lo spiego io! Clicca qui e impari in 2 minuti!

Questo ti permetterà di definire una procedura chiara e standard.

2. Definisci gli operatori per eseguire l’R&R

Di solito l’MSA si esegue con 3 operatori, scegli le persone che eseguiranno poi le misure durante la vita del progetto. Non ha senso che lo faccia tu se poi non sarai tu a misurare quel pezzo tutti i giorni! Ricorda, l’MSA prende in considerazione anche le persone quindi è fondamentale utilizzare le persone giuste!

PRECISAZIONE: In alcuni casi estremi potresti non avere 3 persone formate e\o disponibili (per esempio se utilizzi strumenti di misura non standard come macchine 3D o a scansione ottica). In questo caso puoi effettuare l’MSA anche con 2 operatori. Ma fallo solo se non hai alternative mi raccomando!

3. Definisci la quantità di campioni

Di solito si usano 10 pezzi per fare l’MSA. Se per vari motivi non hai a disposizione di meno non importa. Minimo 5 però.

4. Definisci il numero di ripetizioni

Per valutare la ripetibilità è necessario misurare lo stesso pezzo più volte. Minimo 3.

5. Identificazione dei campioni

E’ fondamentale che gli operatori che eseguono le misurazioni non sappiano di quale campione si tratti e che non misurino due volte di seguito lo stesso pezzo. E’ una questione di statistica. Non sto a spiegarti adesso il perché. Tu fai cosi: Numera i pezzi da 1 a 10 in un punto non visibile dagli operatori e genera una sequenza di numeri casuale che va da 1 a 10 per 3 volte. In totale avrai 30 misure da prendere in modo casuale per ogni operatore.

In questo può aiutarti Excel, segui le indicazioni, è semplice!

PS: Per motivi di spazio la figura riporta 20 valori ma tu fallo con 30!

MSA

Come ordinare in modo casuale una serie di dati

6. Fai prendere le misure e non andartene!

E’ importante che tu sia presente durante le misurazioni, in modo tale da guidare l’intera procedura. Se nella tua azienda è presente un referente per il laboratorio metrologico fagli leggere questa guida!

Importante! Non eseguire nessun tipo di training prima di eseguire l’MSA. E’ importante che tu faccia la fotografia di come la situazione è adesso.

7. Inserisci i risultati nel modulo Excel

Alcune formule per il calcolo dell’R&R sono complicate. Tu non preoccuparti! Alla fine della guida ti inserirò il link per scaricare un file Excel MSA in modo che tu possa concentrarti solo sull’interpretazione dei risultati!

Come interpretare i risultati dell’ MSA

Una volta inseriti i valori all’interno del modulo non dovrai altro che leggere i risultati! Facile no?

Non voglio annoiarti con spiegazioni dei grafici, part-to-part variation e compagnia bella (magari ci faccio un articolo a parte se vuoi approfondire). Basta che leggi i risultati che il file Excel ti da. Se va tutto bene ok, ben fatto. Ma se hai dei valori non conformi cosa puoi fare? Te lo spiego subito!

EV AV e PV

EV:  Indica quanto la variazione introdotta dallo strumento di misura utilizzato va ad incidere sulla variazione totale riscontrata. (più piccola è meglio è)

AV:  Indica quanto la variazione introdotta dagli operatori va ad incidere sulla variazione totale riscontrata. (più piccola è meglio è)

PV: Indica quanto la variazione riscontrata tra i vari pezzi va ad incidere sulla variazione totale riscontrata (più grande è meglio è)

Con queste semplici definizioni è facile capire dove andare a lavorare se il risultato non è quello atteso!

SCARICA IL FILE GRATIS!

Come promesso eccoti il file da scaricare per lo studio R&R

E’ un file che ho trovato sul sito www.moresteam.com e che ho modificato un po’ e tradotto in Italiano.

Produzione Agile

Più pezzi, in meno tempo

Federico Barucca

Federico Barucca

Ciao, Mi chiamo Federico Barucca e sono nel settore da 14 anni. Lean Manufacturing, Six Sigma, Tempi e Metodi sono assolutamente necessari per ottimizzare i processi produttivi. Il mio obiettivo è quello di portare questi metodi usati dalle Big Companies nelle PMI Italiane "traducendoli" in metodi semplici ed efficaci, senza perderci dietro alla carta e senza supercazzole.
6 commenti
  1. Stefano Accettella
    Stefano Accettella dice:

    Non lascio un parere ma una richiesta.
    Sto provando a valutare il R&R per uno strumento fisico di nostra invenzione che serve a misurare lo step tra due superfici. Il requisito dovrebbe essere 0, ma possiamo tollerare fino a 0,8mm.
    Abbiamo fatto dei rilievi con tre operatori in 9 punti diversi con tre ripetizioni casuali.
    la media delle misure è circa 0.19, abbiamo alcuni punti molto distanti dalla media (valutati in modo analogo dai tre operatori), è il caso di eliminare questi punti dall’analisi?
    Inoltre i coefficienti K1, K2, K3 ho visto che sono fissi, quale logica seguono?

    Rispondi
    • Federico Barucca
      Federico Barucca dice:

      Ciao Stefano! Grazie per il commento.
      Lo studio R&R serve a valutare il sistema di misura. Questo significa che, anche in caso di valori “strani” rispetto a quelli attesi, per lo studio non è interessante.
      La ripetibilità riguarda lo strumento.
      La riproducibilità riguarda gli operatori.
      Che effettivamente lo strumento misuri un valore corretto è un’altra storia. Puoi quindi lasciare anche i valori “strani”…il fatto che i tre operatori li abbiano valutati in modo analogo dovrebbe rassicurarti.
      In questo momento stai valutando che il tuo sistema (strumento, operatori, metodo, ambiente) sia corretto.
      Per quanto rigurda i coefficienti K1, K2 e K3 non sono fissi. Variano in base:
      Al numero di ripetizioni (K1)
      Al numero di operatori (K2)
      Al numero di pezzi (K3)

      Prova a variarli e noterai che cambieranno.
      PS: Ovviamente credo che sia comunque utile effettuare una analisi su queste quote “strane”…considerando che lo strumento è di vostra invenzione…hai modo di certificare le quote rilevate attraverso un altro strumento?
      I pezzi che hai utilizzato sono certificati o di produzione?

      Ciao e a presto!

      Rispondi
  2. federico
    federico dice:

    Ciao
    devo verificare in produzione la validità di uno strumento di misura (laser) che in linea misura al 100% ogni prodotto che gli passa sotto al “naso”
    In questo caso la riproducibilità e nulla in quanto non ho operatori ma carico automatico e misurazione il linea
    Interessante sarebbe la ripetibilità
    Come posso impostare il mio msa?

    Grz
    F.

    Rispondi
    • Federico Barucca
      Federico Barucca dice:

      Ciao Federico!
      Assolutamente corretto quello che dici. In questo caso la riproducibilità non può essere calcolata in quanto non hai la variabile dell’operatore. Potrai invece verificare la ripetibilità del tuo sistema di misura andando a far misurare allo strumento lo stesso pezzo più volte. In questo caso l’esecuzione random delle prove è fondamentale. E’ un caso un po’ particolare in quanto hai tutto automatizzato. Dovresti impostare il calcolo con Minitab…risulterebbe sicuramente più semplice. Se invece hai necessità di validare “solo” il tuo strumento potresti anche pensare di effettuare una verifica andando a misurare dei pezzi master certificati per capire la variazione che ha rispetto ad un risultato atteso.
      Spero di esserti stato utile, se hai altre domande chiedi pure.
      Colgo l’occasione per dirti che ho visto che hai fatto richiesta di iscrizione alla newsletter ma purtroppo ho notato che hai scritto male l’indirizzo (hai scritto fedeirco). Non posso modificare il tuo indirizzo ma puoi rifare l’iscrizione cliccando su questo link: https://www.produzioneagile.it/bonus-gratis/

      A presto!
      Federico

      Rispondi
  3. Diego Pedroni
    Diego Pedroni dice:

    Ciao,
    Ha senso applicare uno studio Msa, su uno strumento utilizzato per effettuare test distruttivi, nello specifico si tratta di un dinamometro per test di trazione su componenti in plastica saldati, che devono rispettare un valore minimo.

    Grazie per un tuo riscontro 🙂

    Rispondi
    • Federico Barucca
      Federico Barucca dice:

      Ciao Diego,
      Nel caso di prove distruttive la regola dice che dovresti simulare la ripetizione del test andando a reperire pezzi con caratteristiche simili (omogenee) in modo tale da considerarli come lo stesso pezzo. Puoi accomunare i pezzi dividendoli per lotti? Questo ti permetterebbe di eseguire l’analisi normale ossia più operatori misurano lo stesso pezzo più volte (ovviamente in realtà non è lo stesso pezzo ma pezzi diversi con caratteristiche simili). E’ chiaro che questa soluzione è un palliativo in quanto simula il risultato ma è quanto prevede la teoria.

      In questo caso comunque ti consiglio di effettuare l’analisi con Minitab in quanto ti permette di avere maggiore flessibilità rispetto ad un file Excel. Per esempio nel caso in cui tu possa avere pezzi omogenei ma non a sufficienza per farli eseguire da tutti gli operatori potresti fare un MSA nidificato (nested) invece che incrociato (crossed). Il file Excel che puoi scaricare qui è solo per il crossed, quello più utilizzato.

      L’alternativa (che non mi piace molto) è quella di eseguire l’analisi con il dinamometro ma con una prova non distruttiva. Ricorda sempre che con l’ MSA tu stai verificando il tuo sistema di misura e non il pezzo.
      Spero di esserti stato di aiuto.
      Ciao!

      Rispondi

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