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¿Qué es la Repetibilidad y Reproducibilidad de Gage (GR & R)?
Gage Repetibilidad y Reproducibilidad, comúnmente conocido como GR & R, es un método estadístico utilizado en el control de procesos (SPC) para medir la precisión y variación presentes en un dispositivo de medición y la subsiguiente eficacia del instrumento para ser utilizado como herramienta de medición.
Como su nombre sugiere, hay dos componentes que comprenden el GR & R, la repetibilidad, relacionados con la capacidad del propio calibre para dar resultados consistentes (precisión) bajo prueba repetida de la misma manera, y reproducibilidad, o la capacidad del calibrador para Proporcionan resultados repetidos independientemente del operador que realiza la prueba (variación entre operadores).
En Rockwell Hardness Testing, un estudio GR & R puede ser una medida valiosa de la precisión con que el probador se está desempeñando y de la variación que el probador puede estar contribuyendo al proceso global. Sin embargo, la evaluación GR & R en Rockwell no se logra sin algunas complicaciones, pero una vez que se entienden y se contabilizan, la evaluación GR & R proporciona datos de proceso útiles. Mientras que muchos tipos de medidores, como micrómetros o calibradores, pueden ser ensayados con GR y R relativamente fáciles y sin variación de muestra (usando un bloque de calibración de un valor conocido para realizar mediciones repetidas en el mismo bloque y calcular la repetibilidad) Un probador Rockwell plantea dificultades inherentes. Como una prueba de Rockwell nunca realizada en el mismo lugar, un obstáculo primario es la variación de muestras de prueba en sí. Como resultado, como ningún material es completamente uniforme en dureza, se introduce una variación. Este fenómeno es típicamente contabilizado a través de la introducción de tolerancias del proceso al análisis matemático al realizar los cálculos GR & R.
El propósito
El propósito de realizar un estudio de Reproducibilidad de Gage Repetibilidad (GR & R) es determinar cuánto de la tolerancia del proceso se está utilizando por la variación en un instrumento de prueba de dureza (también denominado variación de equipo o repetibilidad), así como entre operadores Cuando la combinación de estas fuentes (repetibilidad y reproducibilidad o R «R) se convierte en una porción significativa de la tolerancia del proceso, el operador no puede estar seguro si están midiendo la dureza de una pieza o simplemente generando Números aleatorios con la máquina de prueba Rockwell. Para que el control estadístico de procesos (SPC) funcione eficazmente, la variación combinada debe ser inferior al 10 por ciento de la tolerancia del proceso (<10% GR & R). Las máquinas de ensayo de dureza Rockwell con un GR & R entre el 10% y el 30% pueden ser aceptables provisionalmente, y las máquinas con un GR & R superior al 30% no deben utilizarse para el SPC.
¿Por qué realizar un GR & R?
Una encuesta hecha hace varios años para la ASTM en 30 probadores en uso diario, mostró que el 90% de los instrumentos comprobados fallaron una verificación directa aunque pasaron una verificación indirecta normal usando bloques de prueba. No hay duda de que estos probadores estaban utilizando hasta la mayoría si no toda la tolerancia permisible. Esto aumentará significativamente el cálculo del error cuando se utiliza para determinar la incertidumbre de la máquina. Realizar un GR & R puede revelar mucho acerca de lo bien que su sistema está leyendo la dureza de Rockwell y si necesita verificación adicional, como directa, realizada. Casi todos los probadores en uso hoy en día no han tenido sus funciones básicas (fuerza, medición de la profundidad, ciclo del tiempo) verificados desde que fueron fabricados. Muchas veces el proceso de envío por sí solo puede causar problemas con estos instrumentos delicados. ASTM no requiere verificaciones directas de las fuerzas de prueba y el sistema de medición de desplazamiento después de que los probadores se envíen al usuario. No es raro ver probadores en uso que tienen más de 40 años. Esto significa que las fuerzas que aplican durante la prueba y los dispositivos que usan para medir la profundidad no han sido verificados durante 40 años. Los resortes se utilizan con frecuencia para aplicar las fuerzas de prueba. Se sabe que los resortes pierden su fuerza en el tiempo y después de 40 años, nadie sabe cuál es realmente la fuerza real, ya que sólo las verificaciones indirectas usando bloques de prueba estandarizados tienen que ser hechas periódicamente para monitorear los instrumentos. .Los militares de la palanca han pasado una vida entonando los probadores para «leer los bloques» usando las tolerancias permitidas ASTM completas. Con la unidad de medida para un punto Rockwell regular igual a sólo 2 μ (aproximadamente 0,002 mm o 0,000080 pulgadas de profundidad), se hace obvio que tal medición exacta requiere un sistema de medición muy preciso y un proceso tan importante controlado. Si no se prepara y ejecuta correctamente una prueba de dureza Rockwell y se asegura que un probador frecuentemente calibrado y mantenido puede resultar en datos de prueba o falsas lecturas comprometidos, potencialmente contribuyendo a la producción y entrega de productos que pueden tener efectos perjudiciales y catastróficos en el rendimiento y Integridad de los bienes en los que se utilizan. Cuando es fácil ver que los errores en el rendimiento de la máquina pueden traducirse rápidamente a un producto pobre, un GR & R puede proporcionar una evaluación mensurable y reveladora de lo bien que su máquina está funcionando.
Comprensión de los probadores Repetibilidad y reproducibilidad
La mayoría de los usuarios no tienen conocimiento cuantitativo de lo bien que funcionan sus probadores. La repetibilidad y reproducibilidad de un probador se determinan con frecuencia mediante la realización de un estudio GR & R. Al hacer estudios GR & R periódicamente es fácil establecer y monitorear el rendimiento de un instrumento. Un estudio GR’R típico puede establecer rápidamente el desempeño a corto y largo plazo de su probador incluyendo la influencia del operador.
Un método completo o largo GR & R estudio implica 10 diferentes bloques de prueba y tres operadores cada uno haciendo 3 pruebas en cada bloque. El total de 90 pruebas le dirá qué parte de su tolerancia de muestras va a ser utilizada por la inexactitud del probador. Un GR & R corto o pequeño implica 10 bloques de prueba diferentes con 3 pruebas en cada uno por un solo operador para un total de 30 pruebas. Comparaciones en Rockwell probadores entre los dos métodos muestran diferencias insignificantes en el resultado final.
El proceso
Debido a la variación de materiales anteriormente mencionada, particularmente en las partes de producción, las pruebas de GR & R deben realizarse en bloques de ensayo estandarizados para reducir la influencia de la variación de material tanto como sea posible. Los bloques de ensayo, por diseño, se fabrican para que sean lo más uniformes posible, por lo que son el mejor material para realizar la prueba GR & R. En un método completo o largo GR & R, cada uno de los tres operadores debe realizar una sola prueba de dureza en cada uno de los 10 bloques de prueba secuencialmente, comenzando con el bloque # 1 ya través del bloque # 10 para completar la primera ejecución. Para compensar la no uniformidad aleatoria inherente a un bloque de prueba, el operador debe asegurar que cada conjunto de sangrías en cada bloque se repita lo más posible entre sí (agrupado o radialmente). El proceso se repite durante 3 pruebas completas para un total de 90 pruebas, 9 en cada bloque de prueba.
El proceso
Debido a la variación de materiales anteriormente mencionada, particularmente en las partes de producción, las pruebas de GR & R deben realizarse en bloques de ensayo estandarizados para reducir la influencia de la variación de material tanto como sea posible. Los bloques de ensayo, por diseño, se fabrican para que sean lo más uniformes posible, por lo que son el mejor material para realizar la prueba GR & R. En un método completo o largo GR & R, cada uno de los tres operadores debe realizar una sola prueba de dureza en cada uno de los 10 bloques de prueba secuencialmente, comenzando con el bloque # 1 ya través del bloque # 10 para completar la primera ejecución. Para compensar la no uniformidad aleatoria inherente a un bloque de prueba, el operador debe asegurar que cada conjunto de sangrías en cada bloque se repita lo más posible entre sí (agrupado o radialmente). El proceso se repite durante 3 pruebas completas para un total de 90 pruebas, 9 en cada bloque de prueba.
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