Techniki pomiaru jakości optymalizują wykorzystanie

MECHANIK NR 11/2013 953
Techniki pomiaru jakości
optymalizują wykorzystanie narzędzi i oprzyrządowania
oraz gwarantują oszczędności
Trudno dziś wyobrazić sobie firmę produkcyjną pozbawioną działu kontroli jakości. Jednak równie trudno oprzeć się wrażeniu,
że nierzadko jest on traktowany jako „zło konieczne”, a nie istotny fragment procesu produkcyjnego, ponieważ efekt jego pracy
nie jest namacalny. Natomiast w dziale produkcji uzyskujemy detal o określonym koszcie produkcji i wartości rynkowej. Maszyny,
oprogramowanie, narzędzia, które brały udział w procesie wytwarzania, kojarzą się wprost z policzalnym zyskiem.
Aparatura kontrolna w pobieżnej ocenie nie generuje wprost korzyści dla użytkownika, czyli nie bierze udziału
w procesie wytwarzania, w podstawowym znaczeniu tego
słowa. Wciąż jeszcze w poszczególnych zakładach można
odnieść wrażenie, że kontrola jakości jest traktowana jako
dział niechciany, ale konieczny – najczęściej z powodu wymagań odbiorcy.
Maszyny pomiarowe stanowią wyposażenie współczesnego zakładowego działu kontroli jakości. Ich zadaniem jest
przede wszystkim uchronienie producenta przed kosztownymi reklamacjami. Zysk z tego tytułu osiągany jest drogą braku strat i nie stanowi wartości dodanej. Istotna jest również
stabilizacja procesu produkcji. Kontrola wymiarowa opracowana metodami statystycznymi pozwala na utrzymanie takiej jakości produkcji, by charakteryzująca ją krzywa Gaussa
miała właściwą szerokość i położenie względem zadanego
środka pola tolerancji. W ten sposób firma jest chroniona
przed produkcją wadliwych detali i dysponuje instrumentem
zapobiegającym ich powstawaniu. Kontrola jest często kojarzona z finalnym etapem procesu produkcyjnego. Jednak zastosowanie jej na etapie międzyoperacyjnym pozwala jeszcze skuteczniej stabilizować proces, umożliwiając detekcję
niezgodności odpowiednio wcześniej.
Maszyny współrzędnościowe to szczególny rodzaj wyposażenia, jakim może dysponować kontroler. Rozróżniamy
klasyczne maszyny stacjonarne o konstrukcji portalowej,
mostowej, kolumnowej, wieloosiowe systemy mobilne (ramiona pomiarowe), systemy pomiarów wielkogabarytowych,
skanery i systemy multisensoryczne, które mogą implementować w trakcie jednej procedury pomiarowej różnego rodzaju sensory (optyczne i stykowe). Niezależnie od rodzaju
są one niezwykle uniwersalne, ponieważ jedno urządzenie
może dokonywać kontroli wymiarów liniowych i kątowych,
oceny wszystkich parametrów GD&T (równoległości, prostopadłości, współosiowości itp.) oraz odchyłek kształtu
(okrągłości, prostoliniowości itp.). Dodatkowe możliwości to
pomiar porównawczy względem modelu CAD, nieodzowny
w przypadku kontroli detali o geometrii nieregularnej, lub inżynieria odwrotna (tworzenie matematycznego modelu rzeczywistej części). W oczywisty sposób skraca to czas pomiaru
i minimalizuje liczbę personelu technicznego, który musi być
zaangażowany w proces kontroli. Systemy stacjonarne charakteryzują się wysoką dokładnością i możliwością pomiaru
w trybie CNC. Ta ostatnia cecha pozwala ograniczyć rolę
operatora do umieszczenia detalu w powtarzalnym zamocowaniu i uruchomienia planu pomiarowego. Systemy mobilne pozwalają na pomiary bezpośrednio w hali produkcyjnej
lub transport i kontrolę u dostawcy. Funkcjami systemów
współrzędnościowych można łatwo sterować, rozszerzając
je różnymi pakietami oprogramowania wyspecjalizowanymi
w pomiarach 2D, 3D, inżynierii odwrotnej czy analizie statystycznej. Obecnie urządzenia współrzędnościowe stanowią
absolutny standard; specyfikacja techniczna detalu zakłada pomiar takim urządzeniem. Dotyczy to zarówno metody
bazowania, jak też określania charakterystyki wymiarowej.
Obowiązuje to w branży motoryzacyjnej i lotniczej, gdzie
standardowo w dokumentacji technicznej specyfikuje się
kontrolę na systemie współrzędnościowym.
Pomiar formy/narzędzia dostarcza jednostkowej informacji o stanie danego przedmiotu i pozwala ocenić jego zużycie
w danym momencie. Uwzględniając poprzednie wyniki pomiarów tego samego narzędzia/formy, możemy ocenić sposób
oraz szybkość jego zużywania. Poddając dane dalszej analizie statystycznej, oszacujemy żywotność takiego narzędzia/
/formy. O ile pomiar jednostkowy informuje jedynie, czy narzędzie jest nadal dobre, to seria pomiarów i ich analiza pozwolą
nam oszacować w przybliżeniu moment, w którym takie narzędzie trzeba wymienić. Możemy wówczas przygotować się
na jego wymianę bez przestoju w produkcji. Np. przy produkcji
masowej zatrzymanie maszyny nawet na jedną zmianę wiąże
się z ogromnymi kosztami i opóźnieniami, ponieważ maszyna
taka stanowi główne ogniwo łańcucha produkcyjnego.
Pomiar detali/półwyrobów/produktu finalnego z wykorzystaniem w kontroli odbiorczej (dostawy) części technik pomiarowych i statystycznych pozwala ocenić naszego dostawcę
i zapobiec dopuszczeniu do produkcji wybrakowanych detali. Stosując techniki pomiarowe w połączeniu z narzędziami statystycznymi w operacjach międzyprocesowych, możemy oceniać zdolności produkcyjne na poszczególnych
etapach procesu i w łatwy sposób znaleźć przyczyny ewentualnych niezgodności lub możliwych awarii – np. poprzez
analizę zmienności takich wyników, jak: badanie trendów
czy rozkładu wartości przez oszacowanie zdolności procesu (Cp oraz Cpk). Im wcześniej wykryjemy niezgodności
i braki, tym szybciej jesteśmy w stanie na to zareagować
i podjąć działania zapobiegawcze, które pozwolą ograniczyć liczbę części wybrakowanych – co przekłada się na
oszczędności. Ponadto, wprowadzając końcową kontrolę
wyrobu, mamy pewność, że klient dostanie produkt zgodny
z wymaganiami. W przeciwnym wypadku zapewne złoży
reklamację, co skutkuje kosztami i nadwyrężeniem prestiżu
producenta.
OBERON 3D L. PIETRZAK I WSPÓLNICY SPÓŁKA JAWNA
Oddział Warszawa: ul. Madziarów 25A | 04-444 Warszawa
Oddział Katowice: ul. Boya Żeleńskiego 68 | 40-750 Katowice
Oddział Bydgoszcz: ul. Przemysłowa 8 p. 307 | 85-068 Bydgoszcz
Tel. +48 32 220 02 46 Fax +48 32 220 02 46
www.oberon3d.pl | [email protected]