Gauge R&R Çalışması Nedir?

Gauge tekrarlanabilirlik ve Reproducability (R&R) çalışması, ölçüm sistemi tarafından katkıda bulunan varyasyonu ölçmek için kullanılan bir istatistiksel yöntemdir. Toplam iki birincil bileşene gözlemlenir: ölçüm sistemi (gauge hatası) ve varyasyonu nedeniyle, karmaşık mühendislik bileşenleri için - türbin bıçakları, enjeksiyon-yaratıcı konutlar gibi - lattice yapıları - ölçüm sistemi, ölçüm sistemi doğrudan etkiler, işlem sistemi (gönemleme, yetenek ve sonuçta müşteri memnuniyeti.

Standart R&R ilkeleri herhangi bir üretilen kısıma uygulanırken, karmaşık bileşenler eşsiz zorluklar ortaya koyar: planlanmamış yüzeyler, serbest form geometriler, malzeme mülkiyet gradients ve montaj-kamp; R& R&R bu parçalar için çalışma gerçek bir işlem veya daha kötüsü, kaliteli kararlara yol açmaz.Bu makale, sağlam Gauge R& R& R& R& özellikle karmaşık mühendislik bileşenlerine uygun olarak tasarlanmış bir çalışma.

Gauge R&'ın önemini anlamak;R for Kompleksi

Herhangi bir üretim ortamında, ölçüm verileri süreçleri izlemek için kullanılır, özellikleri karşılamak ve iyileştirmeler. Ölçme sistemi kendisi önemli bir varyasyon kaynağıysa, veriler güvenilmez hale gelir. karmaşık bileşenler için, hisseler daha yüksektir, çünkü:

  • [FONT:0)Intrikate geometriler[[Döneticiler[[Döneticiler) özel düzeltme, çok eksenli olasılık veya optik yöntemler gerektirir - bunların herhangi biri hatayı tanıtabilir.
  • [FONT:0]Diverse malzeme özellikleri[[[Dönetici:0)[Dönetici:0))[Dönergeler [Döneticiler, ısı genişleme) sensörleri ve iletişim prototiplerinin bir parçası ile nasıl etkileşime girdiğini etkiler.
  • [FONT:0)Tight toleranslar[[Dönetici:0) [Dönetici: 1), ölçüm sistemi varyasyonunun toleransının çok küçük bir kısmı olması talep eder.
  • [FONT:0) Çok sayıda kritik özellik[[[Dönetici:0)) (örneğin, delikler, slotlar, profiller, yüzey sonu) her biri kendi en iyi yöntemiyle ölçülmelidir.

İyi tasarlanmış Gauge R&R çalışması ölçüm sisteminin parçalar arasında ayrım yapabilme yeteneğine sahip olup olmadığını ortaya koyuyor. karmaşık bileşenler için, çalışma ayrıca hangi özelliklerin veya ölçüm koşullarının en değişkenliğe katkıda bulunduğunu da tanımlar.

Variation'ın bileşenleri: Tekrarlanabilirlik ve Reproducability

Bir çalışma tasarlamadan önce, iki temel ölçüm sistemi hatasının kaynağını anlamak önemlidir:

Tekrarlanabilirlik

Aynı operatör aynı anda aynı enstrümanı aynı koşullar altında kullanarak aynı bölümü ölçtüğünde meydana gelen fark, her defasında aynı noktaya dokunur.Görünmüş oturma, elektronik gürültü ve düzeltme tekrarlanabilirlik dahil olmak üzere ölçümler. karmaşık geometriler için, tekrarlanabilirlik her defasında aynı noktaya temas etmezse acı çekebilir.

Reproducability

Farklı operatörlerin aynı enstrümanı kullanarak aynı parçaları ölçtüğü zaman meydana gelen farklar – bir eğrili yüzeyde bir probun nasıl yer aldığı, ölçümler nasıl uyumlu hale getirdikleri. karmaşık bileşenler için, reproducability genellikle daha büyük bir meydan okumadır, çünkü operatörler öznel kararlar almalı (örneğin, bir eğrili yüzey üzerinde bir araştırma yapmak için).

Tam Gauge R&R da operatör ve bölüm arasındaki etkileşim için hesaplar: bazı operatörler bazı bölümler geometrilerini diğerlerinden daha tutarlı bir şekilde ölçebilir.

R& Tasarımda Zorluklar; Komplek Mühendislik Bileşenleri için Çalışmalar

Kompleks bileşenler standart bir R&'in birkaç zorluk yaratır;R protokolü adresi olmayabilir:

  • [FONT:0) Hayırlı ⁇ if düzeltme: Serbest form yüzeylere sahip parçalar genellikle nestler veya konumlayıcılar tüm özgürlük derecelerini tamamen kısıtlamaz, yarı varyasyon ile karıştırılmamalıdır.
  • [[Dön ölçüm yöntemleri:[Dön ölçümler:[Dönlendirmeler:0) Tek bir bileşen iletişim probları (CMM), optik tarayıcılar, lazer takipçiler veya özel gages ile denetim altına alınması gerekebilir.
  • [FONT:0)Environmental duyarlılığı: Sıcaklık gradients, vibrasyon ve nem ölçüm sonuçları büyük veya ince duvarlar için daha fazla etkiler.
  • [FONT:0) İşlenebilirliği: [Dönetici:[Döneticiler, alt kesimler veya iç boşluklar ölçüm belirsizliklerini artıran özel bir stil veya aynalar gerektirebilir.

Bu zorluklar R&R çalışması titiz bir şekilde planlanmalıdır - basit bir “üç operatörden, on bölümden, üç denemeden daha fazlası” senaryoyu sağlar.

Bir Robust Gau-ge R&'in Adım Tasarım;R Çalışması

1. Ölçme Hedeflerini Tanımlayın

Tam olarak ölçülmesi gereken şeyleri belirtmekle başlayın. Karmaşık bir bileşen için, kritik kaliteli (CTQ) özelliklerine odaklanabilirsiniz - her özellik için nominal boyut, tolerans sınırları ve ölçüm yöntemi belgeleyin.

Ayrıca ölçüm sistemi için kabul edilebilir kriterler oluşturur. Ortak endüstri eşleri şunlardır:

  • %GRR ≤ 10% - ölçüm sistemi kabul edilebilir.
  • %GRR% 10 ile% 30 arasında - önemli, maliyet veya riske bağlı olarak kabul edilebilir olabilir.
  • %GRR >% 30 - ölçüm sistemi iyileştirmeye ihtiyaç duyar.

Karmaşık bileşenler için, birçok şirket katı sınırları benimsemiştir (örneğin, kritik havacılık veya tıbbi özellikler için %GRR ≤% 5).

2. Doğru ölçüm araçları ve düzeltmeleri seçin

Belirli özellikleri ölçme yeteneğine sahip olan araçlar seçin. karmaşık geometriler için, bu genellikle birden fazla sensörler veya özel adaptasyonlar kullanmak anlamına gelir. Anahtar düşünceler:

  • [FONT:0)Resolution:[Dönetici: , ölçümün en küçük mezuniyeti, ölçüldüğü özelliklerin toleransının en az bir tanesi olmalıdır.
  • [FONT:0) Acuracy vs. tekrarlanabilirlik:[Dönetici: [Dönetici:0) R& için;R çalışmaları, tekrarlanabilirlik genellikle mutlak doğruluktan daha fazla etkilidir, ancak her iki önemli.
  • [FONT:0)Fixturing design:[Döneticileri) Bölümleri sürekli olarak bulan, ücretsiz olarak kullanılan veya referans noktaları olarak şekillendirilen veya yapılandırılan özellikleri göz önünde bulundurun.
  • [FONT:0)Probing stratejisi:[Döneticiler için, tam bir son yolu ve dizi puanları belirli bir şekilde tanımlar.For optik sistemler için, aydınlatma, maruz kalma ve tarama çözümü.

Mümkünse, tam R&'a taahhüt etmeden önce fikstür ve ölçüm prosedürü doğrulamak için birkaç parça ile bir pilot çalışma yapın;R.

3. temsilci parçaları seçin

Tahmin edilen üretim varyasyonunu tam olarak kapsayan parçalar seçin. karmaşık bileşenler için, bu kritiktir: tüm seçilmiş parçalar neredeyse aynıdır, R&R çalışması, ölçüm sistemini parçalar arasında ayırt etme yeteneğini hafife alır. Conversely, eğer parçalar çok yaygın bir şekilde değişebilirse, çalışma aşırı derecede fazla olabilir.

Ortak bir kılavuz, tolerans aralığının en az% 50'sini temsil eden 10 parça seçmektir. Birden çok özellikteki karmaşık bileşenler için farklı şekillerde (örneğin, boyut, şekil, malzeme grubu) farklı şekillerde değişen parçalar seçmeniz gerekebilir.

4. Operatörlerin sayısını ve Regreslerini Belirleyin

Standart öneriler operatör başına 2-3 operatör ve 2-3 deneme çağrısı yapar. Karmaşık bileşenler için, bu sayıları artırın:

  • [FONT:0]3 operatörler [DÜDÜT:1] genellikle üretim denetçilerinin tipik yetenek seviyesini temsil ederlerse, bileşen uzman eğitim gerektirirse, operatörlerin tamamen farklı deneyimle yakalamasını sağlar.
  • [[0.3-5 replik[[Döneticileri için]. Daha fazla çoğaltma tekrarlanabilirlik tahminini geliştirir, ancak her ölçümin zaman ayarlandığı karmaşık kurulumlar için, 3 iyi kodlanmış replikler genellikle yeterlidir.

Ayrıca operatörler, parçalardaki ölçümlerin sırasını rastgeleleştirmek ve sistematik önyargıdan kaçınmak için denemeler (öğrenme etkiler, araç aşınması vb.).

5. Ölçme Süreci Plan

Ölçme yöntemi için ayrıntılı bir standart işletim prosedürü yaz. ekleyin:

  • Bölüm işleme ve temizleme talimatları.
  • Düzeltme ve hizalama adımları.
  • Probe veya sensör ayarları (hız, güç, tetikleyici mod).
  • Data record format ve birimler.
  • Çevre koşulları (sıcak, nem) bu muhafaza edilmelidir.

Karmaşık parçalar için, tam olarak nerede kanıtlanacağı gösteren fotoğraflar veya CAD overlays sağlar. Bu, operatör konusuiviteyi azaltır ve reproducability geliştirir.

SOP'u anlamalarını sağlamak için tüm operatörlerle kısa bir eğitim seansı yapın. Gerçek çalışmadan önce birkaç tane mumya parçaları üzerinde pratik yapın.

6. Veri Sistemini Topla

Veri koleksiyonu sırasında, katı kontroller koruyun:

  • Bir blokta bir operatörden tüm parçaları ölçülmelidir? Aslında, rastgele: Her operatör farklı rastgele bir şekilde parçaları ölçmek gerekir ve denemeler geçici olarak kapatılmalıdır (örneğin Operatör 1 bir kez, Operatör B önlemleri Bölüm 1 bir kez, sonra bir bölüm için A'ya geri döner.) Bu, zaman veya araç-çakırma gibi etkilerin güçlendirilmesini önler.
  • Çevreyi istikrarlı tutun. Sonuçları etkileyebilecek herhangi bir sapma (örneğin, sıcaklık artışları) kayıt edin.
  • Operatörler bağımsız olarak ölçümler yaptılar - birbirlerinin verilerini görmelidirler.

Koleksiyondan sonra, verileri açık hatalar için (örneğin, yanlış hazırlanmış birimler, transkript hataları) analiz etmeye başlamadan önce inceleyin.

Analiz R& Kompleks Bileşenler için Veriler

Karmaşık bileşenler için tercih edilen analiz yöntemi ANOVA (ADR of Variance), çünkü operatör ve bölüm arasındaki etkileşimi, standart olmayan geometriler için genellikle önemli olan. daha basit Xbar-R yöntemi (Range yöntemi) en yüksek farkları ve etkileşimleri görmezden gelebilir, ki bu yanıltıcı sonuçlara yol açabilir.

Variation'ı Partition Variation için ANOVA kullanmak

Formal olarak, toplam gözlemlenen varyan ( ⁇ 2 top) olarak ortaya çıkmaktadır:

⁇ 2 top = ⁇ 2 part + ⁇ 2 operator + ⁇ 2 part ×operator + ⁇ 2 ⁇ ability ⁇ 2 ⁇ ⁇ 2 ⁇ part ⁇ 2 part ⁇ 2 part ⁇ 2 part ⁇ 2 part ⁇ 2 part ⁇ 2 part ⁇ 2

Bundan sonra, hesaplamak:

  • [FONT:0)Repeatability:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönem:[Dönem:0)
  • [FONT:0)Reproducability:[Dönetici: ⁇ 2 operator + ⁇ 2 part ×oper
  • [FONT:0)Gauge R&R: ⁇ 2 ⁇ ability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇ 2 reproducability + ⁇
  • [FONT:0]Bölüm-Bölüm-Bölüm:[Dön:[Dön: 1]

Daha sonra%GRR = ( ⁇ Gauge / ⁇ top) ×% 100. İkinci bir metrik, ayrım oranı veya farklı kategoriler sayısı (ndc), ölçüm sistemi için en az beş gruba ayırabilmeli. 10 veya daha yüksek olan karmaşık bileşenler için genellikle arzu edilir.

Birçok istatistik yazılım paketleri (Minitab, JMP, R) Gauge R& inşa etti; R. ANOVA rutinleri. Modelin rol-oper etkileşimi terimini içerdiğinden emin olun; eğer etkileşim önemli değilse, daha güçlü bir test elde edebilirsiniz.

%GRR ve ndc

  • [[Düzücü:0)%GRR ≤% 10 ve ndc ≥ 5:[Dönetici:0) Uygulamanız için ölçüm sistemi kabul edilebilir. karmaşık bileşenler için, aynı zamanda%GRR'nin bir dizi varyasyonda istikrarlı olduğunu da doğrulayın (malzeme grafiğini düşünün).
  • [FONT:0)%GRR% 10 ve% 30 arasındaysa:) Sistem genellikle risklere bağlı olarak kabul edilebilir. kritik özellikler için, iyileştirme önerilir. Bireysel bileşenlere bakın: problem tekrarlanabilir (gauge çok koarse veya istikrarsız) veya reproditeability (operatörler farklı)? karmaşık parçalar için, operatör tekniği genellikle suçludur - sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sıkılır ve SOP.
  • [[0) Eğer%GRR >% 30 veya ndcurFLT:1), ölçüm sistemi acil bir gelişmeye ihtiyaç duyar. Daha hassas bir araç kullanarak, ölçüm yaklaşımı tamamen yeniden tasarlayın.

Örnek: Türbine Bir Türlü Bıçak Airfoil için Sonuçları Yorum

Bir üretici, CMM'yi özel bir stilli kullanarak kritik havafoil profili ölçtü. ANOVA sonuçları %GRR =% 15 (Aability 4%,rod repucability 11%, etkileşim non-dikr) ndc = 4. Ana sorun değişkenliği geri alındı -operler, ölçümlenen profiline neden olan varyasyonu gösterdi.

Komplek Mühendislik Bileşenleri için En İyi Uygulamalar

  • [FONT:0) Karmaşık geometriler için uygun yüksek çözünürlük ölçümlerini kullanın.[[DK 1] Çok boyutlu sistemler (tactile + optik) özellikleri farklı erişilebilirlik olduğunda.
  • [FONT:0)Tren operatörleri tamamen ve yeniden ayarlanan beceriler düzenli olarak SOP'u bir eğitim belgesi olarak kullanın.
  • [FONTNT:0] Çevre kontrollerini uyguluyor: [Dönetici: sıcaklık kontrollü odalar, stabil montaj masaları ve vibrasyon izolasyonu.
  • [FONT:0)Perform pilot çalışmaları [[Dönetici:0) tam R& olmadan düzeltme ve son yolları düzeltmeye ve araştırma yolları için[Döneticileri)[değiştir | kaynağı değiştir]
  • [FONT:0)Yönergeli inceleme ve güncelleme ölçüm protokolleri bileşenler veya süreçler geliştikçe, bir kısım yeni bir alt kesimle yeniden tasarlanırsa, ölçüm planı yeniden düşünülmelidir.
  • [FONT:0) Çalışmayı tekrarlanabilir bir şekilde saklı tutar[Dönetici:0) Bu nedenle gelecekte yeniden çalıştırılabilir (örneğin, ölçüm bakım sonrası).
  • [FONT:0) R&'ı kullanın; Sürekli iyileşmeyi sağlamak için sonuçlar:[DÜT:1) Bir özellik sürekli olarak yüksek ölçüm varyasyonunu gösterirse, otomasyona yatırım (robotik yükleme, vizyon sistemleri) operatör etkisini ortadan kaldırmak için.

Ortak Pitfalls ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

  • [FONT:0) Çok benzer parçalar:) Eğer bölüm-toplama varyasyonu küçükse, herhangi bir ölçüm hatası aşırı derecede abartılı görünüyor.
  • [FONT=0) Etkileşim terimini görmezden gelir:[Dönetici:[Dönetici: 0) Karmaşık bileşenlerde, etkileşim önemli olabilir. Xbar-R yöntemiyle etkileşimi tekrarlanabilirlik, bunun yerine bir NOVA kullanın.
  • [FONT=0) Ölçüleme emri değil: [Dönetici: 0,4][/FONT=0) Bu eserlerin düzeltilmesini sağlar.
  • [FONT:0)Inadequate pilot test: Ölçme prosedürünü kontrol etmeden tam çalışmaya atla, genellikle boşa harcanmış verilere yol açabilir. 3 parça ve 2 operatörler düzeltme veya SOP kusurları ortaya çıkarabilir.
  • [FONT:0) Görünüşe göre özellikle R&R:[Dönetici:0) Kompleksi, tek bir genel R&R bazı özelliklerin iyi bir şekilde sigortalandığını ve diğerlerinin her kritik özelliği için değil.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güçlü bir Gauge R& tasarlayın; Karmaşık mühendislik bileşenleri için çalışma tek bir boyuta uygun bir görev değildir. Komplek geometriler, çeşitli materyal özellikleri ve sıkı toleranslar dikkatli planlama talep eder - Hedefleri tanımlamak ve temsil etmek için ANOVA'yı özel olarak incelemeye ve yorumlamak için tercih etmek.

Bu makalede belirtilen adımları takip ederek ve en iyi uygulamalara dikkat ederek, mühendisler ölçüm sistemlerini gerçekten kötü parçalardan ayırabileceklerini garanti edebilir. iyi bir şekilde Gauge R&R çalışması sadece kazı ve rework azaltır, ancak aynı zamanda süreç iyileştirme ve düzenleyici uyum için kullanılan verilere de güven sağlar.

Daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)NIST, ölçüm Sistemi Analizine kılavuzdur[Dönetici:2) .S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.S.