Measurement Systems Analysis (MSA) تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری
2
اهمیت کیفیت اندازه گیری
تاثیربر تصمیم گیری در مورد رد/ قبول محصول.
تاثیر بر تصمیم گیری در مورد تحت کنترل بودن/نبودن فرایند.
تاثیر بر تصمیم گیری در مورد قابلیت فرایند
3
فرآیند/سیستم اندازه گیری
مشخصه محصول/فرآیند
اندازه های حاصل
فرآیند اندازه گیری
ابزار
ارزیاب
محیط
روش
4
تقسیم بندی کلی خطاهای سیستم اندازه گیری
Accuracy
Precision
5
آیا کالیبراسیون برای تائید کیفیت اندازه گیری کافیست؟
شرایط محیطی آزمایشگاهی باشرایط واقعی تفاوت دارد.
روش کار پرسنل عملیاتی با آزمایشگاه کالیبراسیون ممکن است متفاوت باشد.
قطعات تولیدی با ابزارهای مرجع (گیج بلاک) کالیبراسیون متفاوت هستند.
به طور کلی از طریق ایجاد شرائط ایده ال (روش، محیط، ارزیاب …)، کالیبراسیون بر ابزار اندازه گیری و میزان صحت تمرکز دارد.
6
انواع خطاهای سیستم اندازه گیری
خطای تکرار پذیری (Repeatability ):
تفاوت در اندازه ها، هنگامی که یک قطعه با یک ابزار، توسط یک نفر چندین بار اندازه گیری می شود.
به تکرار پذ یری، Equipment Variation (EV) نیز گفته می شود.
هر چه پراگندگی که با 5.15 σ (یا 6 σ ) سنجیده می شود، بیشتر باشد، می گوئیم تکرار پذ یری کمتر است.
7
انواع خطاهای سیستم اندازه گیری
تمایل (Bias ):
تفاوت در میانگین اندازه گیریهای یک قطعه، با مقدار واقعی قطعه، با یک ابزار، توسط یک نفر
به تمایل خطای سیستماتیک هم گفته می شود.
8
انواع خطاهای سیستم اندازه گیری
ثبا ت (Stability ):
تغییرات تمایل در طول زمان
از کلمه دریفت Drift نیز استفاده می شود.
با نمودار کنترل می توانیم وجود ثبات را چک کنیم.
9
انواع خطاهای سیستم اندازه گیری
تکثیر پذیری (Reproducibility):
پراکندگی در میانگین اندازه گیری های چند ارزیاب، روی یک قطعه ، با یک ابزار
هر چه پراکندگی بین میانگین اندازه گیری های ارزیاب ها، بیشتر باشد، سیستم اندازه گیری دارای تکثیر پذیری کمتر است.
تکثیر پذیری با Appraiser Variation (AV) نیز نشان داده می شود.
10
انواع خطاهای سیستم اندازه گیری
خطی بودن (Linearity):
تغییرات بایاس در طول رنج کاری ابزار
11
منابع پراکندگی
فرض کنید، تعدادی قطعه را از یک فرآیند تولیدی برداشته و اندازه گیری کرده ایم، پراکندگی یا گوناگونی مشاهده شده از 2 بخش تشکیل می شود:
(×5.15 = PV)
پراکندگی سیستم اندازه گیری
پراکندگی قطعات
پراکندگی کل
(×5.15 = TV)
σt
(×5.15 = R&R(
σp
σm
12
منابع پراکندگی
پراکندگی کل = پراکندگی سیستم اندازه گیری + پراکندگی قطعات
به زبان ریاضی:
درصورت حذف عامل سیستم اندازه گیری:
13
اثرات σm ( پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری)
تصمیم گیری اشتباه در بازرسی:
مساحت نشان دهنده احتمال رد کردن قطعه ای است که در حقیقت قابل قبول است.
14
خطا در برآورد Cp و Cpk :
σ که با خطای سیستم اندازه گیری محاسبه شده بیشتراز مقدار واقعی، یعنی σp می باشد.
اثرات σm ( پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری)
15
خطا در محاسبه حدود کنترل نمودارهای کنترل:
حدود کنترل = μ ± 3σ
اثرات σm ( پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری)
16
محدوده پذیرش پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری
بازرسی: پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری (R&R یا 5.15σm) باید نسبت به بازه تولرانس کوچک باشد:
SPC : پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری (R&R یا
5.15σm) باید نسبت به پراکندگی کل کوچک باشد:
17
محدوده پذیرش پراکندگی بدلیل سیستم اندازه گیری
معیار پذیرش:
18
عوامل ایجاد کننده پراکندگی سیستم اندازه گیری
پراکندگی بدلیل (تغییر) ارزیاب
پراکندگی بدلیل ابزار
پراکندگی سیستم اندازه گیری
)×5.15 = R&R)
σm
σo (×5.15 = AV)
σe (× 5.15 = EV)
19
عوامل ایجاد کننده پراکندگی سیستم اندازه گیری
بهEV یا پراکندگی بدلیل ابزار : تکرار پذیری نیز می گویند.
به AV یا پراکندگی بدلیل ارزیاب : تکثیر پذیری نیز می گویند.
ارتباط ریاضی :
20
خلاصه عوامل پراکندگی (گوناگونی)
پراکندگی قطعات
σt (×5.15=TV)
σm (×5.15=R&R)
σp (×5.15=PV)
σo ( ×5.15=AV)
σe(×5.15=EV)
پراکندگی کل
پراکندگی سیستم اندازه گیری
پراکندگی قطعات
پراکندگی بدلیل ابزار
21
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
نتایج اندازه گیری:
داده های بدست آمده با 2 ارزیاب ، 5 قطعه ، و2 بار اندازه گیری:
22
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
23
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
کنترل ثبات : رسم نمودار R ، واطمینان از تحت کنترل بودن سیستم اندازه گیری:
24
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
محا سبه تکرار پذیری :
تفاوت بین اندازه گیری های بار اول و دوم(R) معیاری برای پراکندگی است:
Repeatability (EV) = 5.15 × 1.68 = 8.65
25
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
محاسبه تکثیر پذیری :
تفاوت بین میانگین اندازه گیری های دو بازرس ، ) (معیاری برای تکثیر پذیری است:
Reproducibility (AV) = 5.15 × 0.266 = 1.37
26
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
محاسبه R&R :
پراکندگی قطعات (PV ):
تفاوت بین میانگین های قطعات ، معیاری برای پراکندگی قطعات است:
Part Variation (PV) = 5.15 × 2.12 = 10.92
27
اصول اجرای آزمون و محاسبات تحلیل R&R
محاسبه پراکندگی کل (TV ) :
محاسبه R&R% نسبت به TV:
محاسبه R&R% نسبت به تولرانس :
نتیجه گیری : سیستم اندازه گیری برای مقاصد بازرسی مناسب است ولی برای مقاصد SPC مناسب نیست.
28
تحلیل R&R با MINITAB
StdDev Study Var %Study Var %Tolerance
Source (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler)
Total Gage R&R 1.63793 8.4353 61.19 28.12
Repeatability 1.63793 8.4353 61.19 28.12
Reproducibility 0.00000 0.0000 0.00 0.00
Part-to-Part 2.11694 10.9022 79.09 36.34
Total Variation 2.67661 13.7845 100.00 45.95
اجزاء پراکندگی براساس واریانس
اجزاء پراکندگی براساس سیگما
اجزاء پراکندگی براساس 5.15 برابر سیگما
درصد اجزاء پراکندگی نسبت به TV
درصد اجزاء پراکندگی نسبت به تولرانس
Source Variance
Total Gage R&R 2.68282
Repeatability 2.68282
Reproducibility 0.00000
Part-to-Part 4.48142
Total Variation 7.16423
Number of distinct categories = 2
قدرت تفکیک:
29
تحلیل R&R با MINITAB
نسبت به TV
اطلاعات کلی
اجزاء پراکندگی
نمودار R
نمودار X-bar
نتایج اندازه گیری هر قطعه
نتایج اندازه گیری هر ارزیاب
تعامل ارزیاب – قطعه
نسبت به تولرانس
30
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
هدف :
بررسی پراکندگی سیستم اندازه گیری
دامنه کاربرد :
سیستم های اندازه گیری مورد اشاره در طرح های کنترل ( حداقل مشخصه های ویژه )
ملزومات :
یک کارشناس برای هدایت مطالعه وثبت نتایج
31
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
یک ابزار ، از بین گروه ابزارهای مشابه
3-2 ارزیاب که معمولا" این اندازه گیری را انجام می دهند (حتی الا مکان همه ارزیاب ها )
15-10 قطعه از فرآیند تولید که حداکثر رنج تولید را بپوشاند. (برای مقایسه R&R با TV شرط لازم است).
32
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
روش کار :
شماره گذاری قطعات ، توسط کارشناس
تذکر: حتی الامکان به نحوی که برای ارزیاب ها قابل رویت نباشد.
ارائه قطعات بصورت رندم به ارزیاب اول ، وثبت نتایج
تذکر : نتایج ثبت شده در دید ارزیاب نباشد.
تذکر : درحین اندازه گیری به دقت به نحوه کار ارزیاب توجه شود.
ارائه قطعات بصورت رندم به ارزیاب دوم و ثبت نتایج
33
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
تکرار مراحل 2 و 3 به دفعات مورد نیاز
ورود اطلاعات به نرم افزار Minitab
انجام تحلیل R&R به روش Crossed
اطمینان از ثبات نمودار R
تذکر : در صورت عدم ثبات ، علت را بررسی و رفع کنید.(2-1 داده را میتوان حذف کرد.)
34
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
شاخص R&R % را با معیار پذیرش مقایسه کنید.
35
مراحل اجرائی تحلیل R&R :
درصورت نامناسب بودن نتایج، اقدام اصلا حی لازم است:
تکرار پذیری(EV) بالاست : بررسی روش کار ، ابزار ، یا خود قطعه
تکثیر پذیری (AV) بالاست : از طریق تعریف روش کار وآموزش ارزیاب ها، روش اندازه گیری را یکسان کنید.
تذکر : بکارگیری فیکسچر برای نگهداری قطعه یا ابزار می تواند باعث کاهش تکرارپذیری و تکثیر پذیری شود.