O que é R&R e por que você precisa dele
Um dos principais objetivos do CEP é entender e reduzir as fontes de variação do processo resultantes de causas especiais, que podem ser classificadas como os “6M da variação”: Método, Máquina, Mão de Obra, Matéria Prima, Meio Ambiente, Medição.
Nesse post vamos discutir sobre como o fator Medição não apenas afeta o uso da metodologia CEP no dia a dia como também é fundamental analisá-lo antes mesmo de começar a implementar o CEP.
Trabalhar com um sistema de medição inadequado pode ser extremamente crítico. Considere as seguintes situações:
Medimos o produto para verificar se o mesmo está em conformidade com os requisitos do cliente e a característica da peça está próxima da tolerância superior ou inferior. Se o sistema de medição não é adequado temos dois riscos evidentes:
- Enviar um produto não conforme para o cliente -> o sistema de medição indica que está conforme
- Sucatear um produto bom -> o sistema de medição indica que o produto está não conforme, quando na verdade ele está conforme.
OU
Monitoramos o processo para identificar causas especiais de variação – aquelas onde devemos atuar (recorde dos conceitos nos posts Variação é sinônimo de falta de qualidade? e Identifique o momento certo de ajustar o processo). Se o sistema de medição não é consistente, temos outros riscos que também podem custar caro:
- Ajustar um processo que não precisa ser ajustado, caracterizando uma interferência de processo, que só irá gerar mais variação no processo, afetando diretamente a qualidade do produto final.
- Deixar de ajustar um processo que está fora de controle estatístico, ou seja um processo onde deveríamos tomar uma ação corretiva. Por estar fora de controle estatístico, o processo passa a se comportar de forma imprevisível e nós não notamos isso pois nosso sistema de medição indica que ele está sob controle.
O estudo de R&R – Repetibilidade e Reprodutibilidade – será o nosso aliado para entender as variações relativas ao sistema de medição e conseguir atuar na diminuição das mesmas.
O que é R&R
Todos os dispositivos de medição apresentam variação e uma incerteza sobre a medição realizada. O estudo de R&R avalia a variação de um sistema de medição e nos ajuda a concluir se ele é adequado para a aplicação pretendida.
Ao fazer um estudo de R&R, separamos as causas da variação de medição em duas categorias principais:
- Repetibilidade: variação observada quando o mesmo operador mede a mesma peça várias vezes, ou seja a variação devido ao equipamento de medição.
- Reprodutibilidade: variação observada entre os operadores, ou seja, a variação devido ao método de medição.
Como funciona?
Para fazer um estudo R&R, é preciso avaliar:
- Número de peças: deve ser avaliado um certo número de peças – de 5 a 10 -que representem a variação do processo de fabricação.
- Operadores: devem ser realizadas medições por no mínimo 3 operadores que normalmente executam a medição.
- Repetições: as medições devem ser realizadas 2 a 6 vezes.
Com esses dados calcularemos os indicadores de reprodutibilidade e repetibilidade, que combinados nos dão a variação geral observada, que pode ser expressa como uma porcentagem da tolerância, ou %R&R. Através deste valor, podemos concluir se o sistema de medição é:
- Aceitável: %R&R menor que 10%
- Aceitável em condições específicas: %R&R entre 10% e 30%. Pode ser aceito com base na importância da medição, custo do sistema de medição, etc.
- Inaceitável: %R&R maior que 30%
Entendendo na Prática
Para uma peça cuja tolerância é 2,5±0,1 foi feito um estudo de R&R¹ com 3 operadores medindo 5 peças 3 vezes:
Com esses valores calculamos o VE, que é a Variação do Equipamento – ou repetitividade. Seu cálculo² é baseado na média das amplitudes médias de cada avaliador:
Também calculamos o VA, que é a Variação entre Avaliadores – ou reprodutibilidade Cujo cálculo se baseia na amplitude das médias obtidas para cada avaliador:
Com esses valores em mãos, calculamos o R&R:
O valor de R&R representa a variação que é atribuída ao instrumento. Para saber se ela é significativa ou não, comparamos esse valor com a tolerância do produto, calculando o %R&R:
Nesse caso, o estudo de R&R nos mostra que o instrumento está perfeitamente aceitável para o uso na medição desta peça.
Mas atenção: essa análise apenas compara a variação do sistema de medição com a variação permitida pela tolerância da peça, é importante compará-la também com a variação do processo!
Não se esqueça que…
Como vimos na fórmula do %R&R, o critério de aceitação depende das tolerâncias do produto para as quais o sistema de medição será usado. Assim, o instrumento que avaliamos no estudo pode ser adequado para essa combinação de produto e característica, mas pode não ser aceitável para outra.
É preciso ter atenção ao usar um estudo de R&R como um processo de qualificação para comprar novos equipamentos de medição – deve-se considerar todos os produtos que serão medidos pelo instrumento em questão e realizar o estudo com o que tem o menor range de especificação!
Por que o estudo de R&R é importante?
Compreendendo os conceitos de R&R, vemos que o ideal é realizar um estudo antes mesmo de iniciar a implementação do CEP. O uso de um sistema de medição inadequado pode levar à interpretações errôneas do processo, causando ajustes desnecessários no processo ou ausência de tomada de ação quando houver causas especiais agindo no mesmo.
Devido à relevância de aplicar o estudo de R&R em paralelo com a aplicação do CEP, o InfinityQS MSA nos traz não apenas a funcionalidade de realizar esses estudos, como de integrá-lo com o sistema de CEP InfinityQS e também de realizar análises gráficas com Gráficos de Médias e Amplitudes, Gráfico de Sequências, Dispersão, Whiskers Chart, Gráfico de Erros e outros. Se você quiser saber mais sobre as funcionalidade desse sistema, contate um especialista da HarboR e teremos prazer em ajudar você!
Se você gostou desse post, sugerimos que continue a leitura com o artigo 8 erros a evitar na implementação do CEP.
Referência: Manual de Referência – Análise dos Sistemas de Medição MSA – Instituto de Qualidade Automotiva – 3ª Edição.
¹No exemplo apresentado, o Estudo R&R foi feito com base no Método de Médias de Amplitudes.
²As fórmulas podem ser consultadas no documento Teoria Implantação MSA.
Engenheiro Mecânico pela UFSC, pós graduado em Informática Industrial, fundou a HarboR em 1996. Ao longo desses anos trabalhou com programação, desenvolvimento e implantação de sistemas (MES e CEP), gerenciamento de projetos e equipes. Hoje dedica-se principalmente ao design das soluções e produtos da HarboR, especialmente os voltados para a Indústria 4.0
Bom dia Paulo Narciso.
No caso de estudo de R&R comparado com uma tolerância de especificação unilateral, como devo proceder? Devo usar a mesma lógica do estudo de capacidade de processo usando Cpk. Os critérios para aprovação ou não do R&R são os mesmos para o caso de especificação bilateral (da Automotive Industry Action Group -AIAG)?
Boa tarde , existem 3 tipos de cartas para estudo de R&R e em muitos poucos lugares explicam quando usar cada uma delas.
Ola Paulo!!!
O ambiente para relaizar o estudo de RR deve ser proximo ao local de trabalho? Tentei ralizar este estudo mas no local de produção se torna dificil e com muitos fatores que podem interferir no resultado. Como trabalho na metrologia gostaria de saber se posso realizar o estudo dentro do ambiente da sala ou essa variante de troca de ambiente tambem vai ser uma variavel a ser considerada?
Olá Cleiton,
O estudo do R&R tem como objetivo estudar como o processo de medição ocorre durante a vida real.
Por isso, o local de trabalho deve ser próximo ao estudo considerando na prática todos esses fatores que possam interferí-lo.
Caso contrário, realizar o estudo em um ambinete controlado, com calma, sem barulho, sem vibração, com peças e instrumentos limpos seria como realizar calibração.
Na prática esses fatores podem atrapalhar e todos eles devem estar presentes na avaliação real do teu processo de medição.
Obrigada pelo comentário. Espero ter ajudado.
Boa Tarde Nathalya Salvador.
Você poderia me ajudar na indicação de algum livro de referência de como fazer o procedimento do R&R focando nas questões de como o equipamento de medição deve estar como: calibração, Tolerância do equipamento, procedimento de medição, temperatura e umidade do ambiente a onde será realizado as medições, certificação do dispositivo de fixação entre outros.
Desde ja agradeço .
Olá Marcio!
Como referência podemos indicar o manual do AIAG, órgão que possui as normas para indústria automobilística. Segue citação abaixo:
“Automotive Industry Action Group (AIAG) (2010). Manual de Referência de Análise de Sistemas de Medição, 4ª edição. Força Tarefa de Requisitos da Qualidade de Fornecedores da Chrysler, Ford e General Motors.”
Também é possível acessar através do site do Instituto de Qualidade Automotiva outros manuais que abordam o tema:
http://www.iqa.org.br/publicacoes/manuais-aiag
O InfinityQS MSA nos traz tanta a funcionalidade de realizar os estudos quanto de integrá-los com o sistema CEP InfinityQS, bem como realiza análises, devido essa relevância de aplicar o estudo de R&R em paralelo à aplicação do CEP. Portanto, indicamos também o manual “MSA – Teoria e Implantação com o ProFicient” que explica essa relação entre a teoria e o sistema. Veja em:
https://www.harbor.com.br/wp-content/uploads/2017/08/MSA_Teoria_Implantacao_ProFicient.pdf
VANTAGEM E DESVANTAGEM DO ESTUDO R&R?
Olá, Everton, desculpa pelo atraso na resposta.
Como visto no post, o estudo R&R verifica a adequabilidade do processo de medição. Ao aplicarmos esse estudo aos nossos processos de medição podemos ter uma melhor visão do estado em que se encontram, pois sem medição não há controle e sem controle não há gerenciamento. Com isso, podemos dizer que para ter um bom gerenciamento dos processos produtivos é necessário ter um bom sistema de medição e é aqui onde o R&R se encaixa.
Portanto, com a ausência de um sistema de medição não é possível garantir que os resultados das medições sejam realmente aceitáveis, podendo ocasionar em não conformidades no processo, como aceitação de produtos que deveriam ser rejeitados, ou vice e versa. Como consequência, podemos ter um aumento do custo operacional.
Entretanto, para utilizar o estudo R&R é a necessário métodos mais complexos, o que exige um bom conhecimento de estatística, como por exemplo ao utilizar o método ANOVA no estudo de R&R.
Poderia demostrar como chegou ao resultado de VE.?
Olá Neto. Obrigada por entrar em contato.
O VE representa a Variação do Equipamento (repetitividade). Os cálculos são mais complexos e por isso não foram citados.
No final do artigo, colocamos algumas referências onde você pode encontrar as equações e recomendações para um estudo mais aprofundado.
Mas para contextualizá-lo: o VE é calculado utilizando a média das amplitudes médias das amostragens multiplicada por uma constante que está relacionada com o número de medições repetidas.
No post, utilizamos as chamadas “tentativas” que significam esse número de medições repetidas, que no nosso caso é igual a 3.
Calcula-se a Amplitude das amostras feitas pela Bruna, Andrea e Karol e a média dessas amplitudes é a que será utilizada na equação do VE.
Caso queira discutir um pouco mais sobre o tema, pode me escrever um e-mail: nathalyasalvador@harbor.com.br
Espero ter ajudado, qualquer outra dúvida entre em contato.
Boa tarde.
E quais seriam as formulas para calcular VA e VE, porque foram colocados os valores já calculados mas não mencionaram como obtiveram aqueles valores.
Oi Fabio. Obrigada por entrar em contato.
O VA representa a Variação do Avaliador (reprodutibilidade) e o VE é a Avaliação do Equipamento (Repetitividade). Os cálculos são mais complexos e por isso não foram citados.
No final do artigo, colocamos algumas referências onde você pode encontrar as equações e recomendações para um estudo mais aprofundado.
Espero ter ajudado, qualquer outra dúvida entre em contato.