Témata
Reklama

Zkušenosti se stanovením způsobilosti měřidel ve Škoda Auto

Způsobilost procesu (výroby, měření) nebo způsobilost (vhodnost) měřidla je stanovení vhodnosti (schopnosti) daného procesu (postupu, metody, výrobního zařízení) nebo měřidla k danému účelu - tedy výrobě a kontrole (změření) konkrétního výrobku.

Hlavním důvodem používání vyhodnocování způsobilosti je sledování procesu výroby (zejména hromadné a automatizované) a procesu kontroly (měření). To vyžaduje zejména útvar kvality v systému sledování jakosti, ale rovněž útvary výroby a výrobní technologie (nutnost a potřeba upravování výrobního procesu) i útvar technické kontroly. Je zapotřebí sledovat proces po stránce stability a linearity, opakovatelnosti, vhodnosti použití měřicích a kontrolních prostředků, schopnosti měřidel a rovněž obsluhy (personálu).
Základním úkolem a požadavkem pro používání "prokazování způsobilosti" je poznání a popsání procesu výroby a měření, analýzy problémů a návrhů jejich řešení. K tomu účelu slouží různé metody statistických analýz, matematických modelů, ale i zkušenosti a praxe v daném oboru. Požadavky na prokazování způsobilosti měřicích systémů jsou popsány v dokumentech ČSN EN ISO 9000-9004, ČSN EN ISO 10 012, VDA 6.1, VDA 5 (návrh) a některých dalších.
Reklama
Reklama
Reklama

Pojmy a definice

Statistická analýza platí pro sérii měření N, kde N › ? (N = 1000 a více). V praxi je však možné provádět pouze výběrové měření - série n, kde n = 10, 25, 50, 100 měření. Dobrým příkladem je přitom např. házení kostkou - při 10 hodech nelze statisticky nic dokázat.
Zkušební prostředky jsou měřicí prostředky, které se používají k objasnění konformity ve vztahu ke stanoveným požadavkům.
Přesnost zkušebního prostředku (měřidla) je rozdíl mezi zjištěnou střední hodnotou měření a skutečnou střední hodnotou (pravdivou hodnotou).
Opakovatelnost měření je rozptyl mezi jednotlivými výsledky, které jsou měřidlem dosahovány (stejný pracovník, stejné měřidlo, stejné parametry u stejného dílu).
Stabilita měření se vztahuje na rozdíl středních hodnot nejméně dvou řad měření, které byly provedeny stejnými zkušebními prostředky u stejných dílů, ale v různých časech.
Nejistota měření je parametr přiřazený výsledku měření, který označuje rozptyl hodnot, jenž by mohl být co nejrozumněji přiřazen naměřené hodnotě. Nejistota měření obsahuje všeobecně mnoho složek. Některé z těchto složek mohou být zjištěny ze statistického rozdělení výsledku řady měření a popsány empirickými standardními odchylkami. Jiné složky, které rovněž mohou být charakterizovány standardními odchylkami, se zjišťují z přijatých rozdělení pravděpodobnosti, která jsou založena na zkušenosti nebo jiných informacích.
Tolerance (toleranční znak) je rozdíl mezi horní a dolní mezí tolerance. Tolerance je přitom absolutní hodnota bez matematického znaménka a může být dvoustranná nebo jednostranná (maximálně přípustná hodnota na jedné straně, druhá mezní hodnota nula), ale tolerance nezahrnuje bezpodmínečně jmenovitou hodnotu.
Rozlišení (kontrolního zařízení) je nejmenší rozlišitelný rozdíl dvou údajů kontrolního zařízení. U číselného údaje je to změna, při níž se poslední platná číslice mění o jednu hodnotu.

Symboly a vzorce

xi ... jednotlivé hodnoty série měření (i = 1, ..., n)
(X) ... průměrná hodnota série měření, X = (x1+x2+ ... + xn)/n
(Xg) ... průměrná hodnota série měření etalonu měřicím systémem
s ... standardní odchylka
sg ... standardní odchylka měření etalonu měřicím systémem
R ... rozpětí, R = xmax - xmin
xm ... referenční hodnota etalonu, rovná se správné, resp. pravé hodnotě etalonu
Bi ... systematická chyba měření (Bias), Bi = Xg - xm
Výběrový rozptyl (výběrová směrodatná odchylka):
Rozptyl výběrových průměrů:
Standardní nejistota typu A :
uA(x) = s(X) =
Nejistotou typu B (zejména pro délková měření) je geometrický součet dílčích nejistot (nejistot způsobených vlivy měření):
kde je
uM ... nejistota měřidla (určena kalibrací, ověřením, normou, výrobcem)
uE ... nejistota etalonu (nutná pro kalibraci měřidla, přístroje, dána hodnotou z kalibračního protokolu)
uT ... nejistota vlivem rozdílu teploty od 20 °C
ut ... nejistota vlivem rozdílu teploty mezi měřidlem a měřenou součástí
Nejistota typu C (uC) je kombinovaná (celková) nejistota, která je určena odmocninou součtu kvadrátů nejistot typu A a B.
přičemž je
cg ... index potenciálu měřidla
cgk ... index způsobilosti měřidla
cg = (0,2 T)/(4 s)
cgk = ((0,1 T) - |Bi|)/(2 sg)
Zajímavé je porovnání výpočtu způsobilosti měřidla s výpočtem nejistoty měření (použití měřidla při měření výrobku ve výrobním procesu).

Proces měření

Výsledkem měření je naměřená hodnota, která nemusí odpovídat skutečné hodnotě, a měřením tak získáváme jen odhady skutečné hodnoty. Důvodem je vliv mnoha komponent na výsledek měření › nejistota procesu měření.
Střední skutečnou hodnotu získáme měřením nejpřesnějším dostupným měřidlem.

Metoda teoretického výpočtu způsobilosti měřidla

Koeficient způsobilosti měřidla:
Cg = (0,2 * T)/(4 * s) ? 1,33
kde T je předepsaná výkresová tolerance výrobku
s ... směrodatná odchylka měření
Směrodatná odchylka měření:
s2 = ((xi - X)/n - 1
kde X = (xi/n
n ... počet měření (1, 2, 3, ..., n), je nutné provést minimálně deset měření

Metodiky používané ve Škodě Auto

Ve Škodě Auto je používána metodika určování způsobilosti procesů a měřidel od společnosti Q-DAS, která je v koncernu VW oficiálním partnerem pro tuto problematiku. Pro vyhodnocování je využíván program qs-STAT 3.2. Tento program je používán v závodě VA (výroba agregátu) pro vytipované operace a postupně se připravuje pro další procesy. Dále je nasazen ve VZK (závod Kvasiny) pro sledování způsobilosti řízených zatahovaček. V závodě VN (výroba nářadí) se používá při hodnocení způsobilosti (vhodnosti) měřidel, která tento závod vyrábí (jedná se zejména o nastavovací kusy a kontrolní přípravky).
Na oddělení GQD-1 se provádí testování způsobilosti komunálních měřidel (vhodnost jejich použití v procesu měření). K tomuto účelu je rovněž používán jeden z modulů programu Palstat. Ve svařovnách (závod VZB) jsou používána zařízení Perceptron (laserové měřicí stanice) pro měření stability výsledných svařenců. Nyní se připravuje nová verze "Millenium" s úplným systémem sledování procesu měření (opět pro závod VA). Při nákupu nových měřicích systémů je dodavatel povinen mimo jiné prokázat způsobilost systému (cg, cgk).
Pro určování způsobilosti souřadnicových měřicích strojů (CMM) je ve Škodě Auto používán program GUK KS. Tento software vyhodnocuje jednak chybu CMM (měření pomocí zkušebního tělesa Ballbar) v jednotlivých polohách, ale i celkovou chybu a vhodnost použití pro toleranční znak.
Postup pro vyhodnocení vhodnosti měřicího systému:
  • klasifikace měřicího systému (laboratoř, výroba, kalibry, automaty);
  • typ 1 - určení způsobilosti měřidla (cg, cgk, ? 1,33);
  • stabilita měřidla v čase;
  • typ 2 - R & R na pracovníka (opakovatelnost a srovnatelnost) R&R ? 20 % (30%);
  • typ 2 - R & R měřidel (R & R ? 20 %);
    typ 3 - technické kusy (n), počet měření (k), n.k ? 30;
    MSA - technické kusy (20 ks na hranici tolerance), n ? 20, k ? 3, vyhodnocovací formulář.
    Ing. František Kopřiva
    Reklama
    Vydání #6
    Kód článku: 40627
    Datum: 16. 06. 2004
    Rubrika: Trendy / Jakost
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Kontrolní a třídicí systém Equator

    Ve spolupráci s předními výrobci v automobilovém průmyslu s cílem získat efektivní dílenské měřidlo pro automatizovanou kontrolu sériově vyráběných dílů byl vyvinut kontrolní a třídicí systém Equator. Jeden takový přístroj dokáže zastat stejnou práci jako stovky jednoúčelových měřidel, přípravků nebo kalibrů.

    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.

    Převratná novinka pro povrchy

    Novinku pro měření vlastností a jakosti povrchu nazvanou TALYScan 280 představila Společnost Taylor Hobson. Jedná se o bezkontaktní, optický přístroj navržený pro rychlou a přesnou 3D kontrolu povrhu v dílenském prostředí.

    Související články
    Délkové snímače pro automatickou kontrolu

    Linková montáž mění výrazně charakter kontroly. Do linek jsou integrovány automatické kontrolní stanice pro 100 % kontrolu s taktem v řádu sekund a s přesností běžnou donedávna jen u laboratorní měřicí techniky.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    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.

    Flexibilní multisenzorová technologie

    Měřicí stroj Werth ScopeCheck FB DZ umožňuje díky dvěma nezávislým senzorovým osám provádět bez omezení rozličná multisenzorová měření. Po demontáži skleněného stolu s jednotkou spodního osvitu je možné přímo na měřicím stole umístit a měřit také těžké obrobky.

    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.

    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.

    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.

    Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

    Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

    Další krok pro efektivnější měření

    Společnost Faro Technologies představila novou řadu měřicích ramen Faro Quantum, čímž opět zvýšila výkonnost procesu kontroly výroby díky nejlepším parametrům v této třídě měřicích přístrojů, vylepšené ergonomii a mobilitě.

    Rozpínací vřetena pro upínání ozubených kol

    Rozpínací vřetena, kterými se upínají ozubená kola mezi hroty, se používají při výrobě ozubených kol, nejčastěji pro účely výstupní kontroly, kde je velkou výhodou vysoká přesnost a rozsah rozpínání.

    CT měřicí technika - nový způsob zobrazování i nový nástroj měření

    Mezi rychle se rozvíjející zobrazovací techniky patří počítačová nebo také výpočetní tomografie – Computed (axial) Tomography, zkráceně CT. Tento způsob softwarového zpracování energie procházející hmotou (například rtg. záření) se začal vyvíjet jako diagnostická metoda v medicíně. Brzy se však přišlo na rozsáhlé možnosti využití v technických oborech.

    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.

    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