El Plan de Muestreo en el Control de Calidad

Ahorro de tiempo y dinero en la inspección de pequeñas piezas metálicas

A menudo hablamos de la importancia de las inspecciones en la fabricación de piezas metálicas pequeñas, que ayudan a garantizar la calidad de los componentes que componen miles, si no millones, de productos.

Sin embargo, la inspección al 100 % consume mucho tiempo y dinero; además, aún no garantiza el 100 % de cumplimiento. Por eso, los fabricantes y sus clientes confían en un plan de muestreo en el control de calidad (QC).

Buenas razones para usar planes de muestreo para la inspección

Las inspecciones visuales, ya sea a simple vista o con herramientas ópticas sofisticadas, se realizan para detectar una variedad de problemas de acabado superficial en piezas metálicas, desde corrosión y contaminación hasta grietas e irregularidades en la superficie.

Pero dadas las grandes cantidades con las que trabajan la mayoría de los fabricantes, no es práctico gastar la cantidad de tiempo y dinero necesarios para examinar el 100 % de las piezas en cada lote. Por ejemplo, aquí en Metal Cutting Corporation, normalmente producimos lotes de 100 000 piezas.

Al inspeccionar un lote tan grande, también es fácil cometer un error. Coloque una pieza en el contenedor equivocado, coloque un micrómetro ligeramente fuera de lugar al medir o simplemente parpadee:cualquiera de estos puede significar que se ha perdido algún defecto que podría tener un impacto en el rendimiento del producto final.

Además, incluso con una gama de herramientas muy precisas disponibles para inspeccionar piezas, es imposible examinar cada pequeño segmento de la superficie de una pieza. Eso significa que incluso si realiza una inspección al 100 %, no es precisamente al 100 %.

Por definición, un plan de muestreo es un método estadístico para determinar si aceptar o rechazar una gran cantidad de material que se está produciendo. Con un plan de muestreo de control de calidad, se inspecciona una cantidad relativamente pequeña de piezas del lote para determinar si se aceptará o rechazará todo el lote en función de la cantidad de piezas defectuosas en la muestra.

AQL en muestreo de control de calidad

En Metal Cutting, la experiencia nos ha demostrado que inspeccionar una pequeña porción de las piezas en un lote no solo es más rápido y rentable, sino que también nos permite prestar más atención al proceso de inspección. Con cada pieza de la muestra que se inspecciona más cuidadosamente, se reduce la probabilidad de errores o simplemente de que falte algo.

Lo mejor de todo es que un plan de muestreo de calidad proporciona resultados estadísticamente válidos y una alta confianza de que, si la muestra no tiene defectos, todo el lote cumplirá con los requisitos del cliente para un nivel de calidad aceptable (AQL).

Estadísticamente, AQL es una medida del número máximo de productos defectuosos que se considerarían aceptables en un tamaño de muestra particular. Corresponde al porcentaje de una corrida de producción que se puede rechazar antes de que se deba tomar alguna acción correctiva.

Cuanto mayor sea el AQL, menor será el número de piezas que se inspeccionarán. Esto significa que con un tamaño de lote de 100 000 piezas, por ejemplo, 123 piezas se inspeccionarían con AQL 0,4, pero solo 29 piezas se inspeccionarían con AQL 4,0.

Los estándares para los planes de muestreo

En los planes de muestreo, la cantidad de piezas a inspeccionar y la cantidad aceptable de piezas defectuosas en una muestra generalmente se basan en los AQL y los valores de índice incluidos en los estándares publicados, como ANSI/ASQ Z1.4-2008, del American National Standards Institute. (ANSI)/Sociedad Estadounidense para la Calidad (ASQ).

También puede encontrar valores de tamaño de lote y de muestreo y otra información técnica en el libro Planes de muestreo con número de aceptación cero , quinta edición, por Nicholas L. Squeglia.

Aquí en Metal Cutting, preferimos inspeccionar piezas de metal utilizando el estándar AQL 1.0 c=0 , que es un plan de muestreo de aceptación cero del libro de Squeglia. Este plan dicta cuántas piezas seleccionadas al azar inspeccionaremos, según el tamaño del lote, para garantizar estadísticamente que todas las piezas tengan una calidad aceptable.

Uso del plan de muestreo Zero Acceptance AQL 1.0 C=0

Estadísticamente hablando, N es la población de piezas totales, n es el tamaño de la muestra y c es la cantidad de piezas defectuosas que se permitirán. Por lo tanto, un plan de muestreo c=0 simplemente significa que si se encuentra un defecto entre el tamaño de la muestra (n), todo el lote (N) se rechaza o se somete a una inspección del 100 %.

El AQL asociado determina cuántas piezas seleccionadas al azar se inspeccionarán, según el tamaño total del lote. Por ejemplo, empleando un valor de índice AQL de 1.0 como nuestro estándar, inspeccionaríamos:

• Una muestra aleatoria de 50 piezas en un lote de 5000 piezas pequeñas de metal
• Una muestra aleatoria de 74 partes en un tamaño de lote de 100 000 piezas

Usando nuestro plan de muestreo de aceptación cero preferido AQL 1.0 c=0, si solo uno una parte seleccionada al azar en la muestra no pasa la inspección, luego se rechaza todo el lote o se debe realizar una inspección al 100% para la característica fallida. Si toda la muestra pasa la inspección, se acepta todo el lote

Cuándo usar un plan de muestreo en control de calidad

En Metal Cutting, donde producimos miles de pequeñas piezas de metal todos los días, nos gusta decir que inspeccionar la calidad de las piezas es parte de nuestro ADN. Por lo tanto, normalmente comenzamos cada proyecto con un plan de muestreo que explica los detalles de la inspección de piezas de metal, incluidos los valores de índice y AQL asociados.

Al proporcionar este nivel de detalle, con pautas estrictas para la inspección de piezas, descubrimos que los planes de muestreo nos ayudan a garantizar niveles de calidad aceptables y rentabilidad.

Debido a nuestro compromiso con la calidad, no solo inspeccionamos las piezas finales al final de la fabricación, antes del embalaje y la entrega. Más bien, nuestro proceso incluye muestreo de control de calidad en varias etapas.

Esto incluye la recepción, donde tomamos e inspeccionamos no solo nuestra materia prima, sino también cualquier material proporcionado por el cliente que usaremos para fabricar una pieza. También hacemos muestreo de control de calidad en un paso (o pasos) designado (s) durante la producción y, por supuesto, al final.

Esto nos permite estar seguros de que la calidad está estrictamente controlada durante todo el proceso.

Otras herramientas estadísticas para control de calidad

Por supuesto, los planes de muestreo tampoco son perfectos, por lo que puede haber una o dos partes imperfectas en un lote de 100.000. Ahí es donde se pueden incorporar otras herramientas estadísticas al proceso.

Por ejemplo, un cliente puede solicitar un valor de Cpk de 1,33 o mejor, para garantizar que (hablando estadísticamente) las piezas estén cerca del valor nominal en lugar de los límites superior o inferior de las especificaciones de tolerancia.

Si el cliente tiene tolerancias muy estrictas y utiliza las capacidades máximas de una máquina, Cpk no es la mejor opción. Esto se debe a que será necesario utilizar todo el rango de tolerancia para cumplir con las especificaciones estrictas.

Sin embargo, con un rango de tolerancia más flexible, la estadística Cpk se puede usar para mostrar procesos y resultados conformes.

Por qué preferimos el plan de muestreo AQL 1.0 C=1

A veces, los clientes solicitan un nivel AQL diferente, como 0,4 (frente a 1,0), lo que aumentará la cantidad de piezas de muestra que se inspeccionarán y, a su vez, aumentará el costo de la inspección.

Además, los clientes pueden solicitar diferentes tipos de planes de muestreo, como uno basado en estándares creados por ANSI, que requiere tamaños de muestra más grandes pero permite que algunas piezas no cumplan con las especificaciones. Por ejemplo, un gráfico ANSI/AQL Z1.4–2008 especifica que en un plan de muestreo normal con un tamaño de lote de 5000 piezas, un AQL de 1,0 y nivel de inspección II:

• El tamaño de la muestra aleatoria sería de 200 piezas
• El lote podría aceptarse con hasta cinco piezas de muestra fuera de las especificaciones
• El lote sería rechazado y sujeto a una inspección del 100 % solo si seis o más piezas no cumplieran con las especificaciones

Sin embargo, encontramos que nuestro estándar preferido, AQL 1.0 c=0, es un plan de muestreo más eficiente y rentable. Al permitirnos inspeccionar menos piezas sin aumentar la probabilidad estadística de piezas rechazables, AQL 1.0 c=0 nos ayuda a brindar un alto nivel de garantía de calidad y reducir los costos de inspección.

Además, enviar muchas piezas que sabemos que incluirán piezas defectuosas va en contra de nuestro objetivo de calidad, que es tener CERO piezas inspeccionadas fuera de las especificaciones. Eso hace que un plan de muestreo de aceptación cero sea la mejor opción tanto para nuestro negocio como para las necesidades de nuestros clientes.

La validez estadística gana el día

Al final, con un plan de muestreo estadísticamente válido, podemos inspeccionar una cantidad menor de piezas con más cuidado y dar a los clientes un alto nivel de confianza de que si la muestra es aceptable, todo el lote es aceptable.

Una vez más, puede encontrar valores de tamaño de lote y de muestreo y otra información técnica sobre planes de muestreo de control de calidad, así como documentación sobre la validez de AQL c =0, el plan de muestreo que recomienda encarecidamente Metal Cutting, en el libro de Squeglia (citado anteriormente).

Pero sean cuales sean los métodos de inspección y los planes de muestreo que decida utilizar, es importante incluir esta información en sus especificaciones y en su solicitud de presupuesto del proyecto. De esa manera, su socio de fabricación puede hacer recomendaciones y proporcionar una cotización precisa y oportuna, una que incluya la inspección en el costo total de sus piezas de metal.

Puede obtener más información sobre cómo especificar sus requisitos para la inspección de piezas, así como para el corte y acabado de piezas metálicas para su aplicación de piezas metálicas pequeñas, descargando una copia gratuita de nuestra guía completa, Cómo ajustar su solicitud de cotización para Su máxima ventaja:Preguntas frecuentes sobre el abastecimiento de piezas pequeñas .