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

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.

    Nezávislá kontrola - nástroj pro minimalizaci technických rizik projektů

    Nejčastějším případem projektu, kde se setkáváme s velkým množstvím technických rizik, je investice do výstavby nového technologického celku, a to bez ohledu na to, o jaké průmyslové odvětví se jedná.

    Zaměřeno na povrch

    Vývoj výrobních technologií a metod ověřování jejich kvality si vynucuje plynulé zdokonalování způsobů kontroly jakosti výrobků. Společnost Taylor Hobson, přední výrobce metrologických prostředků, rozšířila řadu svých měřících přístrojů pro měření a hodnocení textury, tvaru a kontury povrchu.

    Související články
    Laserové svařování pro Průmysl 4.0

    Vláknové lasery jsou významným nástrojem pro svařovací aplikace, které slouží mnoha zavedeným odvětvím i novým rychle rostoucím oborům. Pro progresivní výrobce, kteří již výhod laserového svařování využívají, zůstává otázkou, jak dále zlepšit efektivitu procesu a být krok napřed oproti konkurenci. Optimalizace jakéhokoli průmyslového procesu pro inteligentní výrobu vyžaduje vysoce kvalitní on-line sběr dat. Stále roste potřeba technologií, které pomohou lépe monitorovat proces laserového svařování.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    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.

    Chytrý metrologický software

    Nový progresivní software pro měření a hodnocení povrchu Metrology 4.0 představila společnost Taylor Hobson. Inovací tohoto metrologického softwaru je nasazení dvou souřadných systémů – měřicího přístroje a měřené součásti. Touto novinkou jsou vybaveny nejnovější modely z řady špičkových profiloměrů Form Talysurf. Další budou následovat.

    Obrobkové sondy a úskalí jejich použití

    Téměř většina z nově vyrobených, zejména pak sofistikovaných obráběcích strojů, je dnes vybavena obrobkovými měřícími sondami. V uživatelských návodech k těmto sondám se lze dočíst o tom, jakými přínosy je jejich nasazení ve výrobě ohledně efektivnosti, snižování vedlejších časů při mezioperačních a finálních kontrolách obrobků atd. Ano, to vše je pravdou, nicméně i měřící sondy mají svá úskalí - tak jako ostatně každé jiné měřící zařízení.

    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.

    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.

    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.

    Moderní kontrola jakosti povrchu Metrology 4.0

    Rozvoj a inovace výrobních metod a prostředků vyžaduje měřicí i hodnoticí techniku na odpovídající úrovni. Přední výrobci měřicí techniky se proto zaměřují na komplexní rozvoj metrologie. Výsledkem pokroku v rozsahu, přesnosti i rozlišení měření, zvětšování univerzálnosti aplikace, vyšší automatizace i uplatnění moderních výrobních metod je progresivní metrologický systém Metrology 4.0.

    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.

    Když je součástka rozhodující

    Dokonalé fungování nového automatického testovacího systému realizovaného společností Sagicofim k provádění přejímacích zkoušek bezpečnostních nádob na filtrační prvky podle nejpokrokovějších předpisů zaručuje servoventil řady LR z produkce společnosti Camozzi.

    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
    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