Témata
Reklama

Metrologie začíná v konstrukci a v TPV

V minulém čísle jsme se zabývali vztahem metrologie a konstrukce, vlivem nově zaváděných norem na technologii výroby a zařazováním kontrolních operací do výrobního procesu. Druhá, závěrečná část článku je věnována kontrolní technologii a technické kontrole ve výrobě.

Pod pojmem kontrolní technologie se ve strojírenském podniku obvykle rozumí soubor závazných písemných dokumentů, které vytvářejí podmínky pro kontrolu jakosti a určují, jak při této kontrole postupovat.
Reklama
Reklama
Reklama

Kontrolní technologie

Pro zpracování kontrolního postupu je rozhodující výkresová dokumentace výrobku, technické přejímací podmínky, dokumenty týkající se zabezpečování jakosti (např. plány cílů jakosti) apod. Vlastnímu zpracování výrobních a kontrolních postupů by měla předcházet metrologická prověrka výkresové dokumentace. Je to určitá obdoba technologické prověrky, v některých organizacích jsou obě prověrky sloučeny. Metrologickou prověrku provádí technolog, popřípadě ve spolupráci s pracovníkem technické kontroly nebo metrologem. Jejím účelem je zjistit, zda je výkresová dokumentace zpracována tak, aby umožňovala nejen optimální výrobní proces, ale také optimální kontrolu jakosti detailů, podskupin a montážních skupin výrobku.
S ohledem na členění uvedené v prvním dílu tohoto článku (samokontrola, sekundární kontrola) jsou kontrolní úkony prováděné v rámci výrobních operací rozpracovány v návaznosti na výrobní úkony ve výrobních postupech. Dělník i výrobní kontrolor dostanou v rámci kontrolní technologie závazný písemný předpis, jak účelně a racionálně provádět kontrolní činnost. Rozsah kontrolní technologie je však širší: zajišťuje, aby pro výrobní, resp. kontrolní operace byly s dostatečným předstihem a v požadované přesnosti navrženy a vyrobeny potřebné kontrolní a měřicí prostředky, např. speciální měřicí a upínací přípravky, vzorové kusy apod.

Specifikace kontrolních operací

Ten, kdo kontroluje určitou výrobní operaci (bez ohledu na to, zda jde o výrobního dělníka nebo technického kontrolora), hledá odpověď na několik otázek:
  1. Co kontrolovat?
  2. Může se jednat o rozměrové a geometrické parametry součásti, tvrdost po tepelném zpracování, funkční charakteristiky výrobku, celkové provedení výrobní operace apod.
  3. Kdo má kontrolovat?
  4. Kontrolou může být pověřen výrobní dělník, seřizovač, technický kontrolor (kontrolor prvního kusu, létací kontrola, mezioperační kontrola, konečná kontrola), metrolog či zkušební technik.
  5. Čím kontrolovat?
  6. Kontrola může být prováděna dílenským měřidlem (ztělesněnou mírou, např. mezním kalibrem, univerzálním měřicím přístrojem nebo speciálním měřicím přípravkem - v postupu je třeba uvést identifikační číslo přípravku), tvrdoměrem, měřicím nebo zkušebním strojem apod.
  7. Jak kontrolovat?
  8. Může jít o měření, vizuální kontrolu, porovnání se vzorovou součástí, destrukční způsob, přezkoušení funkce apod.
  9. Kde se má kontrolovat?
  10. Kontrolu lze provádět přímo na výrobním zařízení nebo v jeho bezprostřední blízkosti ve výrobní lince, na pracovišti technické kontroly, na montáži, v měřicí laboratoři nebo na zkušebně, u dodavatele, u zákazníka apod.
  11. Kdy se má kontrolovat?
  12. Může to být před výrobní operací, v jejím průběhu, po dokončení výrobní operace, před nebo po montáži, před tepelným zpracováním apod.
  13. Jak často se má kontrolovat?
Kontrolovat lze první kus, popř. každý další pátý, dvacátý, stý atd., jedenkrát za hodinu, jedenkrát za směnu, může být prováděna stoprocentní kontrola, statistická kontrola jakosti apod.
U náročnějších měřicích operací se specifikuje i působení ovlivňujících veličin, zejména teploty na přesnost měření.

Kontrolní postupy pro kusovou výrobu

Způsob úrovně propracování kontrolního postupu (a v širších souvislostech i výrobních postupů) závisí na mnoha činitelích. Jedním z nich je typ výroby v dané organizaci.
Nižší typy výrob (kusová a malosériová) jsou charakterizovány rychlými změnami výrobního programu a s tím souvisejícími malými výrobními dávkami. Toto rychlé střídání vyžaduje značnou flexibilitu výrobních a kontrolních prostředků i určitou pružnost přizpůsobování se zaměstnanců změnám výroby. Při kontrole jakosti výroby se používají převážně univerzální měřicí prostředky nejrůznějších druhů od jednoduchých dílenských měřidel (mezní kalibry, posuvná a mikrometrická měřidla, číselníkové úchylkoměry) až po univerzální souřadnicové měřicí stroje. Pokud jsou nasazeny měřicí přípravky, jde zejména o přípravky stavebnicového typu, které umožňují reagovat velmi rychle na změny výrobního programu. Kontrolní operace se obvykle nerozpracovávají do takových podrobností, jako u vyšších typů výrob. Jde o typové kontrolní postupy, které poskytují pracovníkům technické kontroly dostatek informací, aby sami mohli navrhnout vhodnou měřicí metodu. Takové řešení je umožněno i poměrně vysokou kvalifikací pracovníků výroby a technické kontroly v nižších typech výrob. Pokud je třeba pro určitou operaci vypracovat samostatný kontrolní postup, dochází k tomu u operací uvedených v prvním dílu tohoto článku.

Kontrola pro sériovou a velkosériovou výrobu

V sériové výrobě je průměrná kvalifikace výrobních dělníků i kontrolorů zpravidla nižší než v kusové výrobě. Při kontrole jakosti se používají univerzální dílenské měřicí prostředky, vhodné pro kontrolu větších výrobních dávek - může jít o číslicové měřicí přístroje vyhodnocující v reálném čase (on-line) parametry způsobilosti strojů a procesů, např. v rámci metody SPC (Statistical Process Control - statistické řízení procesů). Typickým představitelem složitých měřicích prostředků v sériové výrobě jsou NC měřicí centra, která představují protějšek NC obráběcích center. Speciální měřidla jsou nasazována častěji než v nižších typech výrob. V omezeném rozsahu jsou výrobní stroje vybavovány sledovacími měřidly, což umožňuje aktivní kontrolu. Výrobní postupy (včetně jejich částí týkajících se kontroly jakosti, resp. samokontroly) i kontrolní postupy jsou rozpracovány do účelné hloubky.
Velkosériová a hromadná výroba jsou z různých typů výrob pro zavádění kontrolní technologie nejvhodnější. Průměrná kvalifikace pracovníků výrobních jednotek je zpravidla nízká, stejně tak i u pracovníků technické kontroly je nižší než v jiných typech výrob (nepřihlížíme-li k určitým, pro vyšší typy výrob specifickým pracovním funkcím). Výrobní i kontrolní operace jsou většinou krátké a výrobní i kontrolní postupy podrobně rozpracované (včetně obrázkových postupů). Měřicí technika odpovídá velkým sériím výrobků - aktivní kontrola (in-process control pomocí sledovacích měřidel přímo na obráběcích strojích) se používá zejména u dokončovacích obráběcích operací (především u broušení, honování apod.). Často se také používají měřidla pro vyhodnocování charakteristik SPC. V následné kontrole (post-process control) jsou nasazovány zejména speciální jednoúčelové přípravky, automatické měřicí stanice, popř. měřicí roboty. U některých operací (zejména u tvarově jednoduchých obrobků) se používají třídicí a kontrolní automaty. Při výrobních i kontrolních operacích se uplatňují statistické metody kontroly jakosti (statistická regulace výrobního procesu, statistická přejímka).

Výroba a technická kontrola

I když v některých podnicích se s kontrolní technologií dosud neuvažuje, je její zavedení otázkou nutnosti. Ve většině strojírenských podniků jsou značné disproporce mezi počtem přímých výrobních zaměstnanců a pracovníků technické kontroly. Tyto disproporce se stupňují ještě zvyšováním produktivity práce (např. vícestrojovou obsluhou NC strojů) a nepřipouštějí živelnost při provádění kontrolních operací. Vyžadují naopak plánovité a racionální začleňování kontrolních operací do výrobního procesu.
Upozorňujeme-li na nové úkoly vyplývající z metrologického zabezpečení strojírenského reprodukčního procesu pro předvýrobní úsek, nesmíme opomenout ani úsek výrobní. Požadavky zákazníků i požadavky norem ISO řady 9000 vedou mj. k potřebě vyhodnocovat nejistoty měření a stanovit způsobilost měřidel. Stanovení nejistoty měření se stalo v průběhu doby zcela běžné při kalibraci měřidel v kalibračních laboratořích. Ukazuje se však potřeba stanovovat nejistotu měření i při kontrolní operaci, což je záležitost pracovníků technické kontroly, popř. výrobního úseku.

Způsobilost měřicích prostředků

Z dalších prvků pro hodnocení měření založená na statistických metodách je důležité vyhodnocování způsobilosti měřicích prostředků. Tyto metody slouží jednak k metrologickým účelům (stanovení způsobilosti měřidel navazuje a vhodně doplňuje kalibraci měřidel), jednak je důležité pro technology při určování, zda daným druhem měřidla lze spolehlivě kontrolovat dodržení určité výrobní tolerance. Metody stanovení způsobilosti měřidel, resp. způsobilosti kontrolního procesu jsou popsány v četné literatuře, nejnověji v předpisu VDA 5 Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie. Citovaný předpis se vztahuje:
  • na stanovení a prokázání nejistoty měření;
  • k prokázání metrologických požadavků na kontrolní prostředky;
  • k prokázání způsobilosti kontrolních procesů s přihlédnutím k nejistotě měření.
Předpis je orientovaný na měření geometrických veličin (délka a navazující veličiny) a předpokládá se, že bude rozšířen i do oblasti měření jiných fyzikálních veličin.
Způsob hodnocení metrologické úrovně měřicích prostředků je známý již ze začátku devadesátých let z automobilového průmyslu, nyní se však začíná prosazovat i v jiných strojírenských oborech.
Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 10706
Datum: 11. 07. 2001
Rubrika: Výroba / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Multisenzorová souhra - měřicí stroje s pevným portálem

Po mnoho let se souřadnicové měřicí stroje společnosti Werth Messtechnik GmbH osvědčují při měření s více snímači umístěnými na dvou nezávislých osách. Nebezpečí kolize mezi snímačem a obrobkem se tak podstatně sníží, protože senzory, které nejsou používány, jsou zasunuty.

Expimer - expresní zařízení pro rychlé stanovení materiálových vlastností

Expimer, prezentovaná instrumentovaná měřicí soustava pro stanovení mechanických vlastností materiálů indentační metodou, může být alternativním způsobem, jak rychle definovat materiálové vlastnosti. Celý proces spočívá v tom, že na základě parametrů získaných v průběhu makroprocesu automatizovaného vtlačovaní indentoru kulového tvaru (ABI) do povrchu materiálu bez porušení konstrukce, lze rychle zjistit požadované materiálové vlastnosti. Tato metoda je jedinečná vzhledem k jednoduchosti, rychlosti vyhodnocení, manipulovatelnosti a užitečnosti pro stanovení mechanických vlastnosti materiálů během jejich vývoje, výroby a zejména v pracovních podmínkách provozu.

Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Související články
Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Jaké objektivy vybrat pro strojové vidění a proč

Strojírenské i další výrobní firmy často řeší problém, jak co nejpřesněji a nejefektivněji něco změřit. Ke skutečně přesnému měření je nejúčinnější využít strojové vidění. Jenže abyste dostali opravdu špičkový výsledek, potřebujete nejen kvalitní software a dobrou kameru, ale hlavně správně vybraný typ objektivu. Jde o někdy podceňované téma, nicméně právě ve výběru objektivu se často chybuje, a pak je ohrožen celý výsledek měření, potažmo i výsledná kvalita výrobku. K tomu, aby se to nestalo i vám, pomohou následující řádky.

Statika a dynamika obráběcích strojů

V současné době je u obráběcích strojů hodnoceno především dobré statické a dynamické chování. Lepších statických a dynamických vlastností mohou výrobci obráběcích strojů dosáhnout plným vyu-žitím potenciálu konstrukce stroje.

Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

MSV ve znamení měření a seřizování

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro meku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, kromě lidí z dalších oborů, setkají i výrobci špičkových měřicích a seřizovacích přístrojů. Proto jsme se na postřehy a názory tentokrát zeptali Karla Suchny, jednatele společnosti Zoller Czech.

Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit