Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Metrologie začíná v konstrukci a v TPV
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

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.

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.

Další články

Měření ve strojírenství
Metrologie/ kontrola jakosti

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: