Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU

Transkrypt

1 Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji METROLOGIA I KONTKOLA JAKOŚCI - LABORATORIUM TEMAT: STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU

2 1. Cel ćwiczenia Zapoznanie studentów z podstawami wdrażania i stosowania metod statystycznych do kontroli procesu wytwarzania przedmiotów. Praktyczne opanowanie metod stosowanych do statystycznej kontroli procesu oraz zapoznanie z zasadami doboru, przygotowania, prowadzenia i analizy kart kontrolnych. 2. Wstęp Nowoczesna kontrola jakości wykonania wyrobu stawia sobie zadanie aktywnego oddziaływania na procesy technologiczne (sterowania jakością tych procesów) w celu zapobiegania powstawaniu odstępstw od ustalonych wymagań. Najskuteczniejszym sposobem zagwarantowania jakości wyrobu jest czynne wykrywanie nieprawidłowości w trakcie procesu produkcyjnego za pomocą systemów pomiarowych,które pozwalają na interwencję w odpowiednim czasie i ograniczają produkcję niezgodną z rysunkiem. Aktualnie wdraża się w zakładach statystyczną kontrolę jakości procesu z wykorzystaniem systemów pomiarowych. -SPC- statystyczna kontrola wykonania -SQC- statystyczna kontrola jakości. Statystyczną kontrolę procesu produkcyjnego można zastosować zarówno przy rozpoczęciu nowej serii, jak też do serii już bieżąco produkowanej. Można wymienić następujące serie: Seria wzorcowa Niewielką liczbę części (25-50 sztuk) wykonuje się w procesie produkcyjnym za pomocą narzędzi przewidzianych do produkcji seryjnej. Na tym etapie przeprowadzamy badanie zdolności jakościowej maszyny (urządzenia) Seria zerowa Liczność serii zerowej wynosi sztuk, a badania zdolności jakościowej maszyny(urządzenia) rozszerza się o badanie zdolności jakościowej procesu produkcyjnego. Końcowym efektem tego etapu jest rejestrowanie danych na kartach kontrolnych (np. karta kontroli x-r) Po wyznaczeniu granic kontroli (np. xd,xg,rg- w przypadku karty kontroli x-r), gdy obliczony współczynnik zdolności jakościowej procesu Cpk>1,33, podejmuje się bieżąco produkcję z jednoczesnym statystycznym nadzorowaniem procesu. Pełny cykl badań statystycznych związany jest z prowadzeniem kart kontrolnych. 2

3 Badanie sprawności urządzenia (maszyny) daje ocenę w krótkim przedziale czasowym i należy je przeprowadzać wówczas, gdy np. zainstalowano nowe urządzenie, maszynę, narzędzie albo gdy proces okazał się niesprawny. Pobiera się do tego jedną tylko próbkę wyrywkową o liczebności zazwyczaj 50 sztuk, przy czym należy zwrócić uwagę na to, ażeby charakter cech kontrolowanych nie był zmieniany dodatkowo przez czynniki nie związane z maszyna lub urządzeniem. Histogram to narzędzie do pokazywania wykresów zmienności, wizualnego przedstawiania zbioru danych oraz podejmowania decyzji odnośnie tego, na czym należy się skupić w działaniach. Histogram można sporządza, gromadząc dane bezpośrednio, tj. w połączeniu z wykonaniem i zastosowaniem arkusza kontrolnego, lub zupełnie niezależnie od wykorzystania arkusza, tj. analizując dane zgromadzone innymi sposobami. Dane prezentowane w histogramach są zmiennymi opisanymi liczbowo, np. czas, długość, wysokość, ciężar. Słabością histogramu jest to, że nie widać obrazu zmienności w czasie. Zmienność pokazana na histogramie może by skutkiem kombinacji dwóch lub więcej różnych rozkładów Rys.1 Przykładowy histogram. Karty kontrolne Karta kontrolna stosowana jest, aby ocenić stabilność procesu, określić kiedy proces wymaga regulacji, a kiedy należy zostawić go bez zmian, potwierdzi udoskonalenie procesu. Jest narzędziem służącym do rozróżniania zmienności losowej i nielosowej ze względu na dane przyczyny. 3

4 Główne elementy karty: linia centralna - LC dolna granica kontrolna - DGK górna granica kontrolna - GGK dolna granica ostrzegawcza - DGO górna granica ostrzegawcza - GGO strefy kontrolne - A, B i C Rys.2 Ogólny schemat karty kontrolnej. Karty kontrolne dzieli się na: karty kontrolne oceniane liczbowo i karty oceniane alternatywnie. Wśród kart kontrolnych dla cech ocenianych liczbowo wyróżnia się: kartę wartości średniej (X-średnie ) i odchylenia standardowego (s) - karta ( X - s), kartę wartości średniej (X-średnie ) i rozstępu (R) - karta ( X - R), kartę pojedynczych obserwacji (xi) i ruchomego rozstępu (R) - karta (xi - R), kartę mediany (Me) i rozstępu (R) - karta (Me-R), kartę sum skumulowanych, kartę średniej ruchomej. Wybór typu karty zależy od wielkości próbek dla więcej niż 9. wynosi od 2 do 9, a np. dla karty x-s 4

5 3. Przeprowadzenie ćwiczenia Ćwiczenie 1: Przeprowadzić pomiar 50 wałków o średnicy Φ = 28 ± 0, 05 w celu ocenienia zdolności jakościowej urządzenia (maszyny). Rys.3. Elementy obsługi długościomierza LINEAR Wrzeciono pomiarowe 11. Pokrętło do regulacji wysokości stolika 2. Wymienne końcówki pomiarowe pomiarowego 7 3. Trzpień 12. Śruba blokująca wrzeciono pomiarowe 1 4. Pokrywa zabezpieczająca 13. Dźwignia do przesuwania wrzeciona 5. Dźwignia blokady trzpienia 3 pomiarowego 6. Płyta zaciskowa trzpienia Pokrętło do regulowania siły 7. Stolik pomiarowy dla pomiarów pomiarowej wymiarów zewnętrznych 15. Stolik pomiarowy dla pomiarów 8. Nastawne nóżki wymiarów wewnętrznych 9. Pozioma podtrzymka 16. Końcówki pomiarowe do pomiaru 10. Śruba zaciskowa wymiarów wewnętrznych 17. Pokrętło do regulacji wysokości stolika pomiarowego 15 5

6 Pomiar wymiarów zewnętrznych 0-50mm 1. Wcisnąć CHA i nastawić kanał CHA1 (na lewym wyświetlaczu z lewej strony pojawia się 1). 2. Odblokować przesuw wrzeciona pomiarowego śrubą 12, końcówki pomiarowe 2 powinny się zetknąć (rys.2). Rys.4. Wzorcowanie długościomierza przed pomiarami wymiarów zewnętrznych do 50mm 3. Wyzerować lewy wyświetlacz wciskając CRL. 4. Rozsunąć końcówki pomiarowe przy pomocy dźwigni 13 i zablokować przesuw wrzeciona pomiarowego 1 śrubą Ustawić mierzoną część na stoliku pomiarowym 9 i wyregulować jego wysokość przy pomocy pokrętła Zwolnić przesuw wrzeciona pomiarowego 1 śrubą 12, aby końcówki pomiarowe 2 stykały się z mierzonym przedmiotem (rys.4.). Rys.5. Przykładowy pomiar 6

7 7. Odczytać zmierzony wymiar na wyświetlaczu. Ćwiczenie 2 Przygotowanie karty kontrolnej. W celu wykonania tego zadania należy: -pobrać w ustalonych odstępach k=10-30 próbek o liczebności n=2-10 (najlepiej 5) -zmierzyć w sztuce każdej próbki podlegającej kontroli właściwości x 1,x 2,,x n -obliczyć dla każdej próbki: Średnią arytmetyczną: Rozstęp: a także linie kontrolne Obliczanie linii kontrolnych Linia centralna dla Dla R Górna linia graniczna Dolna linia graniczna 0 Otrzymane wyniki zamieść na kartach typu x i R. Dodatkowo uzupełnić rozwiązanie o wykresy histogramów średniego ( i rozstępów (R). Rys. 6 Karty typu x (po lewej) i R (po prawej). 7