מה זה Gauge R & R מחקר?

מחקר גאוגיגי חוזר והתאמה (R&R) הוא שיטה סטטיסטית המשמשת לכמת את הווריאציות שתרמו על ידי מערכת מדידה.זה מפריד את הווריאציות הנצפות לשני מרכיבים עיקריים: וריאציות בשל מערכת המדידה (טעות מגווג) וריאציות בשל החלקים שנמדדו. עבור רכיבים הנדסיים מורכבים - כגון להבים, הזריקה עם שביעות רצון מהירה עם סובלנות הדוקה, או ליתר דיוקים של מערכת ההפעלה של הלקוחות.

בעוד עקרונות R& סטנדרטיים חלים על כל חלק מיוצר, מרכיבים מורכבים מציגים אתגרים ייחודיים: משטחים לא-מתכננים, ג'ממטים חינם, ⁇ רכוש חומרי, ותכונות קריטיות של הרכב שקשה לחקור. A שתוכנן בצורה גרועה R& מחקר עבור חלקים כאלה יכול להסוות תהליך אמיתי או גרוע יותר, להוביל החלטות כוזבות על איכות.

הבנת החשיבות של Gauge R &R עבור קומפלקס

בכל סביבת ייצור, נתוני מדידה משמשים לפקח על תהליכים, לענות על מפרטים, ולייעל שיפורים.אם מערכת המדידה עצמה היא מקור משמעותי של וריאציות, הנתונים הופכים לא אמינים.

  • (FLT:0) מורכב גיאוגרפית-מאט (GMAFLT:103) דורש תיקון מותאם אישית, רב-אקסיקס פרובינג, או שיטות אופטיות - כל אחת מהן יכולה להציג שגיאות.
  • (הופנה מהדף LT:0) תכונות חומריות הפוכה (למשל, קשיחות, רפלקטיביות, התרחבות תרמית) משפיעות על האופן שבו חיישנים וחיפושי מגע מתקשרים עם החלק.
  • (הפסקה:0) סובלנות לסובלנות (לעיתים קרובות בטווח המיקרו) דורש כי מערכת מדידה וריאציות הן חלק קטן מאוד של סובלנות.
  • (ב) יש למדוד את התכונות הקריטיות של הרב-אלף:1 (למשל, חורים, חריצים, פרופילים, התעלות) כל אחת עם השיטה הטובה ביותר שלה.

מחקר של Gauge R& מעוצב היטב מגלה האם מערכת המדידה מסוגלת להבחין בין חלקים. עבור רכיבים מורכבים, המחקר גם מזהה אילו תכונות או תנאי מדידה תורמים את יכולת הגמישות ביותר, כך מהנדסים יכולים לאשר שיפורים.

המונחים: backability and Reproducibility

לפני תכנון מחקר, חשוב להבין את שני המקורות העיקריים של טעות במערכת מדידה:

חזרה

משתנה המתרחש כאשר אותו מפעיל מודד את אותו חלק מספר פעמים באמצעות אותו כלי תחת אותו תנאים.זה משקף את הדיוק הטבוע של המד, כולל גורמים כגון בדיקה, רעש אלקטרוני, ותיקון החזרה עליות. עבור גיאוגרפיות מורכבות, חזרה יכול לסבול אם החלק אינו ממוקם באופן עקבי או אם הבדיקה אינה צורכת קשר עם אותה נקודה בכל פעם.

חידוש

שינוי המתרחש כאשר מפעילים שונים מודדים את אותם החלקים באמצעות אותו כלי.זה לוכד הבדלים בטכניקת המפעילה – כיצד הם מחזיקים את החלק, כיצד הם מתאימים תכונות, כיצד הם מפרשים מדידות. עבור רכיבים מורכבים, התחדשות היא לעתים קרובות האתגר הגדול יותר כי מפעילי עשויים להיות צריכים לקבל החלטות סובייקטיביות (למשל, היכן להציב בדיקה על פני השטח מעוקל).

מחקר גאג'י R& המלא;R גם מהווה את האינטראקציה בין המפעיל לחלק: חלק מהמפעילים עשויים למדוד חלק מסוים של גיאוגרפיות באופן עקבי יותר מאחרים.

אתגרים בעיצוב R &R מחקרים עבור קומפלקס הנדסה Components

רכיבים מורכבים מציבים מספר אתגרים שפרוטוקול R& סטנדרטי;R אינו יכול לענות:

  • (FLT:0) תיקון בלתי ניתן להגדרה: חלק 1 (חלקים עם משטחים חינם דורשים לעתים קרובות קינים או מאתרים שאינם מעצימים לחלוטין את כל דרגות החופש, מה שמוביל להבדלים בין המינים, להיות מבולבלים עם וריאציות של מד.
  • (FLT:0) שיטות מדידה של מכפל: FLT:1 רכיב יחיד עשוי להיות לבדוק עם בדיקות מגע (CMM), סורקים אופטיים, נתבי לייזר, או גאדג'טים מותאמים אישית.
  • (FLT:0) רגישות סביבתית:FLT:1 ⁇ טמפרטורה, רטט ולחות משפיעים על מדידה תוצאות יותר עבור חלקים מורכבים גדולים או דקים.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ (ב) , או ⁇ פנימית עשויים לדרוש סטייללי מיוחד או מראות אשר מגבירים את אי הוודאות המדידה.

אתגרים אלה מתכוונים כי מחקר R&R חייב להיות מתוכנן בקפידה - יותר מ"שלושת מפעילי, עשרה חלקים, שלושה ניסויים" תסריט.הסעיפים הבאים מספקים גישה מובנת.

שלב-בי-שלב עיצוב של רובוסט גאג'ר R&R Study

1.ההגנה על מטרות המדידה

התחל על ידי ציון בדיוק מה אתה צריך למדוד. עבור מרכיב מורכב, ייתכן שיש עשרות תכונות. להתמקד תכונות קריטיות באיכות (CTQ) - אלה המשפיעים על תפקוד, הרכבה או ביצועים. עבור כל תכונה, לתעד את הממד נומינאלי, גבולות סובלנות, ואת שיטת המדידה.

כמו כן, לקבוע קריטריונים מקובלים עבור מערכת המדידה.הסף של התעשייה המשותפת הוא:

  • %GRR ⁇ 10% - מערכת מדידה מקובלת.
  • %GRR בין 10% ל-30% - עשוי להיות מקובל בהתאם לחשיבות, עלויות או סיכון.
  • %GRR > 30% - מערכת מדידה צריכה שיפור.

עבור רכיבים מורכבים, חברות רבות מאמצות מגבלות מחמירות יותר (למשל, %GRR ⁇ 5% עבור חלל אווירי קריטי או תכונות רפואיות).

2.בחר את כלי המדידה הנכונים ואת ה- Fixtures

בחר מכשירים המסוגלים למדוד את התכונות הספציפיות.עבור גיאוגרפיות מורכבות, זה לעתים קרובות אומר שימוש בחיישנים מרובים או הסתגלות אישית.

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) דיוקנות לעומת חזרה: קיד 1 (For R&R מחקרים, חזרות היא בדרך כלל השפעה מיידית יותר מאשר דיוק מוחלט, אם כי שניהם חשובים.
  • (FLT:0)Fixturing design:FLT:1ir השתמש בתיקוןים לאתר את החלק באופן עקבי. עבור חלקים ללא תשלום, לשקול תכונות datum כי הם מכונה או מעוצבים כנקודות התייחסות.
  • (FLT:0) אסטרטגיה של קידום: 1FLT 1 עבור CMMs, להגדיר את הנתיב המדויק של בדיקה ומספר נקודות לכל תכונה. עבור מערכות אופטיות, תאורה, חשיפה, ופתרון סריקה.

אם אפשר, לבצע מחקר טייס עם כמה חלקים כדי לאמת את הליך תיקון ומדידה לפני ביצוע מלא R&R.

3.חלקים נבחרים

בחר חלקים המשתרעים על פני מגוון המלא של וריאציות ייצור צפויות.עבור רכיבים מורכבים, זה קריטי: אם כל החלקים שנבחרו כמעט זהים, המחקר R&R יזלזל ביכולת של מערכת המדידה להבחין בין חלקים.

מדריך משותף הוא לבחור 10 חלקים המייצגים לפחות 50% מטווח הסובלנות.עבור רכיבים מורכבים עם תכונות מרובות, ייתכן שיהיה עליך לבחור חלקים שונים בצורות שונות (למשל, גודל, צורה, ערכת חומר) מסמך ערכי החלק בפועל (למשל, באמצעות מדידה אדנית) כדי למקם את רכיב וריאציות חלק לחלק.

4.לקבוע את מספר האופרות והמפקסטים

המלצות סטנדרטיות קוראות ל-2-3 מפעילי ו-2-3 ניסויים לכל אחד מהמפעילים.עבור רכיבים מורכבים, לשקול להגדיל את המספרים האלה:

  • (FLT:0)3 מפעילי רכזת 1) הם בדרך כלל מספיקים אם הם מייצגים את רמת המיומנות האופיינית של מפקחי הייצור.אם הרכיב דורש הכשרה מיוחדת, כוללים מפעילי עם ניסיון משתנה כדי ללכוד את הכדאיות באופן מלא.
  • (FLT:0)3-5 לשכפלים 1 לשילוב של מפיץ.עוד לשכפל את ההערכה של אחריות חוזרת, אבל יש החזר מופחת. עבור הגדרות מורכבות שבו כל מדידה היא זמן-consuming, 3 העתקים מגובשים היטב הם לעתים קרובות מספיק.

זה גם חכם כדי אקראי את סדר המדידות על פני מפעילי, חלקים, וניסויים כדי למנוע הטיה שיטתית (אפקטים למידה, כלי ללבוש וכו ').

תוכנית תהליך המדידה

כתוב נוהל הפעלה סטנדרטי מפורט (SOP) עבור שיטת המדידה. Include:

  • טיפול וניקוי הוראות
  • תיקון וצעדי היערכות.
  • Probe או חיישן הגדרות (מהירות, כוח, מצב מעורר).
  • פורמט הקלטה נתונים ויחידות
  • תנאים סביבתיים (טמפרטורה, לחות) שיש לשמור עליהם.

עבור חלקים מורכבים, לספק תמונות או overlays CAD מראה בדיוק היכן לבדוק.זה מקטין את סובייקטיביות המפעיל ומשפר את הכדאיות.

ביצוע אימון קצר עם כל המפעילים כדי להבטיח שהם מבינים את SOP יש להם לתרגל על כמה חלקים מפוקפקים לפני המחקר בפועל.

6. איסוף נתונים באופן שיטתי

במהלך איסוף הנתונים, יש לשמור על בקרה קפדנית:

  • למדוד את כל החלקים ממפעיל אחד בבלוק אחד?למעשה, אקראי: כל מפעיל צריך למדוד את החלקים בסדר אקראי אחר, ואת המשפטים צריך להיות מתכנס (למשל, מפעיל A צעדים חלק 1 פעם, ולאחר מכן להפעלה B צעדים חלק 1 פעם, ואז חזרה ל-A עבור חלק 2, וכו ') זה מונע אפקטים ממצאים כמו זמן או כלי חם.
  • שמור על הסביבה יציבה.רשם כל סטייה (למשל, ספייק טמפרטורה) שעלולה להשפיע על התוצאות.
  • יש למפעילים מדידות שיא באופן עצמאי - הם לא צריכים לראות את הנתונים של אחד את השני.

לאחר איסוף, לבדוק את הנתונים לשגיאות ברורות (למשל, יחידות קריאה לא נכונות, שגיאות תעתיק) לפני שתמשיך לנתח.

ניתוח R&R נתונים עבור קומפלקס

שיטת הניתוח המועדפת עבור רכיבים מורכבים היא ANOVA (אנליזת של וריאציות), כי זה יכול להפריד את האינטראקציה בין מפעיל לחלק, אשר לעתים קרובות משמעותי עבור גיאוגרפיות לא סטנדרטיות. השיטה Xbar-R פשוטה יותר (שיטת רונג) overestimates reproducibility והתעלמות אינטראקציה, אשר יכול להוביל למסקנות מטעה.

שימוש ב-AOVA ל-Silation

באופן פורמלי, ה- ⁇ הנצפה הכוללת ( ⁇ 2 total) הוא decomposed כמו:

⁇ 2 total = ⁇ 2 part + ⁇ 2 operator + ⁇ 2 partxoperator + ⁇ 2 ⁇ ability

מכאן אנו מתחשבים:

  • (ב) ⁇ 2 e (טרור)
  • (ב) ⁇ 2 operator + ⁇ 2 operator
  • (ב) ⁇ 2 ⁇ ⁇ ⁇ 2 reproducibility
  • (ב) ⁇ 2 part-to-part: ⁇ 2 part

אז %GRR = ( ⁇ Gauge / ⁇ total) × 100%. A Second metric, יחס האפליה או מספר קטגוריות נפרדות (ndc), צריך להיות ⁇ 5 עבור מערכת המדידה כדי להיות מסוגל להפריד חלקים לפחות חמש קבוצות. עבור רכיבים מורכבים עם סובלנות הדוקה, צ'אק של 10 או גבוה יותר הוא לעתים קרובות הרצוי.

חבילות תוכנה סטטיסטיות רבות (Minitab, JMP, R) נבנות ב Gauge R &ROVA שגרה.וודא כי המודל כולל את תקופת אינטראקציה בין-ידי-המנהל; אם האינטראקציה אינה משמעותית, אתה יכול להוריד אותה כדי לקבל בדיקה חזקה יותר.

עקבו אחרי %GRR & ndc

  • (FLT:0) אם %GRR ⁇ 10% ו ndc ⁇ 5:FLT:1 מערכת המדידה מקובלת על היישום שלך. עבור רכיבים מורכבים, גם לוודא כי%GRR יציב בטווח של וריאציות חלק (הגרף גרף את הנתונים).
  • (FLT:0) אם %GRR הוא בין 10% ל 30%: ⁇ 1 (המערכת עשויה להיות מקובלת בהתאם לסיכון. עבור תכונות קריטיות, שיפור מומלץ.עיין במרכיבים בודדים: האם הבעיה חוזרת (גאג'ה קורקזה או בלתי יציבה) או התחדשות (מארגן שונה) עבור חלקים מורכבים, מפעיל הוא לעתים קרובות האשם - מחוספס והדק את SOP.
  • (FLT:0) אם %GRR > 30% או ndc 1 (FLT:1) מערכת המדידה צריכה שיפור מיידי.חשב שדרוג תיקון, שימוש בכלי מדויק יותר, או תכנון מחדש של גישת המדידה כולה.

דוגמה: תוצאות חיפוש עבור Turbine Blade Airfoil

יצרן מדד פרופיל אווירי קריטי באמצעות CMM עם סטייללי מותאם אישית.תוצאות ANOVA הראו%GRR = 15% ( ⁇ ability 4%, שיפור 11%, אינטראקציה לא-משמעותית) ndc=4.הנושא העיקרי היה הדדיות - אוורסים הניחו את הלהב בתיקון שונה, מה שגורם לריאציות בפרופיל המדוייק.

שיטות עבודה הטובות ביותר עבור קומפלקס הנדסה Components

  • (FLT:0) מדדי דיוק גבוהים המותאמים לגימטריה מורכבת.FreaLT:1 נחשב מערכות מרובות-רגישות (tactile + אופטי) כאשר תכונות יש נגישות שונה.
  • (ב) ,0) מפעילי ראטקין (FLT) ומיומנויות החלמה באופן קבוע. השתמש ב-SOP כתעודה אימונים.
  • (FLT:0) פקדים סביבתיים:FLT:1Build-control room, שולחנות יציבים ובודדות רטט.
  • (ב) ,0) מחקרים טייסים מתקדמים (Perform) 1 (FLT:1) כדי לחדד את נתיבי תיקון ובדיקה לפני ה-R& המלא;R. זה חוסך זמן ומזהה בעיות מוקדם.
  • (FLT:0) סקירה ופרוטוקולי מדידה לעדכן את פרוטוקולי מדידה 1 (FLT:1) כרכיבים או תהליכים מתפתחים.לדוגמה, אם חלק מתוכנן מחדש עם חתלתול חדש, יש לבטל את תוכנית המדידה.
  • (ב) [ה]הסבר על כך ש[דרוש מקור] [ה], כך שניתן יהיה לפעול מחדש בעתיד (למשל, לאחר תחזוקה של מד).
  • (FLT:0)Use R&R תוצאות כדי להניע שיפור מתמשך: FLT:1 אם תכונה מראה עקבית וריאציות מדידה גבוהות, להשקיע באוטומציה (טעינה קרובוטית, מערכות ראייה) כדי להסיר את ההשפעה של המפעילה.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

  • (FLT:0) חלקים דומים מדי: ⁇ 1 (אם הבדלי חלק לחלק קטן, כל טעות מדידה מופיעה מוגזמת.
  • (FLT:0) אבחון תקופת האינטראקציה: FLT:1 במרכיבים מורכבים, אינטראקציה יכולה להיות משמעותית.שימוש בשיטת Xbar-R גורם אינטראקציה להתאמה, overestimating אותה.
  • (FLT:0) לא אקראית סדר מדידה: FLT:1 ההטיה שיטתית (fatigue, כלי חם-up) יכול לנפח את יכולת החזרה.
  • בדיקה אחרונה ב-3 ביולי 2010. ^ FLT:0.2017:0.13 Inadequateפיילוט Test: FLT:1 Jumping into the full study without Check the Measure Process, that-Aפיילוט with 3 חלקים ו- 2 מפעילי יכול לחשוף תיקון או פגמים SOP.
  • (FLT:0) ראו תכונה ספציפית R&R:03:FLT 1 עבור מרכיב מורכב, יחיד R&R עשוי להסתיר כי כמה תכונות הן ממושמעות היטב ואחרים אינם. Compute R&R עבור כל תכונה קריטית בנפרד.

מסקנה

תכנון Gauge R & חזק; מחקר עבור רכיבים הנדסיים מורכבים הוא לא אחד בגודל של אחד מתאים לכל משימה. גיאמטריה מורכבת, תכונות חומרים מגוונים, וסובלנות הדוקה דורשים תכנון זהיר - מהגדרת מטרות ובחירת חלקי נציג לשימוש ב- ANOVA לניתוח ופרש תוצאות עם בדיקה ספציפית.

על ידי ביצוע השלבים המתוארים במאמר זה ומודעה לשיטות הטובות ביותר, מהנדסים יכולים להבטיח שמערכות המדידה שלהם באמת מסוגלות להפריד חלקים טובים מרע. A-exeed Gauge R &R מחקר לא רק מקטין את הגרדות ועבודתם מחדש אלא גם בונה אמון בנתונים המשמשים לשיפור תהליכים וציות רגולטוריות.

(ב) עיין במדריך ה-[[המאה ה-20]], ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]