Există o presupunere tăcută în aproape orice fabrică: dacă aparatul arată 12,04 mm, atunci piesa are 12,04 mm. Presupunerea aceasta se dovedește falsă surprinzător de des, iar consecințele nu sunt vizibile imediat. Se văd mai târziu, sub formă de piese bune respinse la control, piese defecte trecute mai departe și grafice de proces care se agită fără motiv aparent.
Analiza sistemelor de măsurare, cunoscută drept MSA, pune sub microscop tocmai instrumentul cu care privim procesul. Ideea de bază este că fiecare valoare citită conține două lucruri amestecate: variația reală a pieselor și variația introdusă de sistemul de măsurare. Dacă a doua o acoperă pe prima, toate deciziile luate pe baza acelor cifre sunt loterie.
Ce înseamnă, concret, sistem de măsurare
Prima confuzie de eliminat: sistemul de măsurare nu este aparatul. Este ansamblul format din aparat, dispozitivul de fixare a piesei, metoda descrisă în instrucțiune, mediul din hală și, foarte important, operatorul care efectuează măsurarea. Un șubler calibrat impecabil devine un sistem prost dacă trei operatori strâng piesa cu forțe diferite.
De aceea MSA se face pe combinația reală de lucru, nu în laboratorul de metrologie, cu piese alese frumos. Se face în hală, la temperatura din hală, cu oamenii care fac măsurarea în fiecare zi.
Cele cinci proprietăți care se evaluează
- Justețea (bias) — diferența dintre media măsurărilor și valoarea de referință a unui etalon. Un aparat care arată constant cu 0,02 mm mai mult are bias, nu zgomot.
- Liniaritatea — dacă biasul rămâne același pe tot domeniul. Multe aparate sunt corecte la mijloc și derapează la capete.
- Stabilitatea — dacă rezultatele rămân aceleași peste săptămâni, pe același etalon. Aici se leagă direct de calibrarea și verificarea metrologică a aparatelor de măsură, pentru că un aparat instabil nu poate fi salvat de niciun calcul statistic.
- Repetabilitatea — împrăștierea rezultatelor când același operator măsoară aceeași piesă de mai multe ori. Este variația aparatului.
- Reproductibilitatea — diferența dintre operatori care măsoară aceleași piese. Este variația metodei și a oamenilor.
Ultimele două formează împreună studiul cel mai des cerut, cunoscut ca Gage R and R.
Cum se derulează un studiu R and R
Schema clasică folosește zece piese, trei operatori și trei repetări, adică nouăzeci de măsurări. Piesele nu se aleg dintr-un lot uniform: trebuie să acopere intervalul obișnuit de variație al procesului, inclusiv câteva aproape de limite. Se numerotează astfel încât operatorul să nu vadă numărul în timpul măsurării, iar ordinea se amestecă la fiecare repetare. Fără aceste două precauții, studiul măsoară memoria oamenilor, nu aparatul.
Datele se prelucrează fie prin metoda ANOVA, fie prin metoda mediei și amplitudinii. ANOVA este preferabilă, pentru că separă și interacțiunea dintre operator și piesă, adică situația în care un anumit operator are probleme doar cu anumite geometrii.
Rezultatul se exprimă ca procent din toleranță sau din variația totală a procesului. Pragurile uzuale, folosite în industria auto și preluate larg în alte domenii, sunt simple: sub 10 la sută sistemul este acceptabil, între 10 și 30 la sută este acceptabil condiționat, în funcție de criticitatea caracteristicii și de costul îmbunătățirii, iar peste 30 la sută sistemul nu este utilizabil pentru decizii de conformitate.
Un al doilea indicator, adesea ignorat, este numărul de categorii distincte, notat ndc. Spune câte grupe diferite de valori poate distinge efectiv sistemul din variația pieselor. Regula cere minimum cinci. Un ndc de doi înseamnă că aparatul poate spune doar mare sau mic, ceea ce face inutilă orice hartă de control construită pe acele date.
Ce faci când rezultatul iese prost
Primul reflex greșit este cumpărarea unui aparat mai scump. De multe ori problema nu stă în rezoluție, ci în modul de fixare a piesei sau în lipsa unui punct de măsurare clar definit. Dacă instrucțiunea spune să se măsoare diametrul, dar nu spune la ce distanță de umăr, fiecare operator alege altceva, iar reproductibilitatea se prăbușește. Un desen cu punctul marcat și un dispozitiv simplu de poziționare rezolvă situația fără investiție serioasă.
A doua cauză frecventă este rezoluția insuficientă. Regula practică cere ca diviziunea aparatului să fie cel mult a zecea parte din toleranță. Cu toleranță de 0,05 mm și un șubler cu citire de 0,01 mm, studiul nu are cum să iasă bine.
Pentru caracteristicile atributive, unde răspunsul este doar conform sau neconform, se folosește un studiu diferit, prin acord încrucișat între inspectori. Rezultatele sunt de obicei mai proaste decât se așteaptă toată lumea, mai ales la defecte estetice, unde limita dintre acceptabil și inacceptabil trăiește în capul fiecărui controlor. Un set de piese etalon, expus fizic la postul de control, valorează mai mult decât zece pagini de criterii scrise.
Merită reținut că MSA nu îmbunătățește nimic prin sine. Este doar o măsurătoare a măsurătorii. Valoarea ei apare abia în momentul în care oprești o discuție despre un proces instabil ca să verifici mai întâi dacă instabilitatea nu vine, de fapt, din instrumentul cu care te uiți la el.
