บล็อก: การวิเคราะห์ระบบการวัดสำหรับ CMM

บทนำ

การวิเคราะห์ระบบการวัดอย่างถูกต้อง (MSA) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมคุณภาพและการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น จึงเป็นส่วนที่สำคัญอย่างยิ่งภายในกระบวนการ APQP และได้รับการกำหนดให้เป็นข้อบังคับโดยลูกค้าหลายรายและมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น อากาศยาน RM13000 และยานยนต์ IATF16949

ในปัจจุบัน ผู้ผลิตหลายรายใช้เครื่องวัดพิกัดอัตโนมัติ (CMMs) ในการวัดขนาดของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และประสบปัญหาในการดำเนินการศึกษาความแม่นยำของระบบวัด (MSA) สำหรับเครื่องวัดเหล่านี้

บล็อกนี้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการศึกษา MSA สำหรับเครื่อง CMM ของคุณ และวิธีที่คุณสามารถนำกระบวนการ MSA ที่มีประสิทธิภาพไปใช้ภายในองค์กรของคุณโดยใช้ซอฟต์แวร์ Datalyzer Qualis 4.0 MSA Gage Management ของเรา

บทนำสู่การวิเคราะห์ระบบการวัด (MSA)

การวิเคราะห์ระบบการวัด (Measurement System Analysis: MSA) เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของการจัดการคุณภาพ ที่ช่วยให้ระบบการวัดมีความน่าเชื่อถือและถูกต้องในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากมาย หนึ่งในเทคนิค MSA ที่ได้รับการใช้แพร่หลายมากที่สุดคือการวิเคราะห์ความซ้ำซ้อนและความสามารถในการทำซ้ำของเครื่องมือวัด (Gage Repeatability and Reproducibility: GR&R) ซึ่งประเมินความแม่นยำและความสม่ำเสมอของระบบการวัดผ่านการศึกษาอย่างเป็นระบบ

โดยทั่วไป ลูกค้าจะต้องการให้ผู้จัดหาสินค้าทำการศึกษา MSA เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ APQP และเอกสารที่ต้องส่งมอบ. การศึกษาที่ต้องการนั้นขึ้นอยู่กับลูกค้าและมาตรฐานอุตสาหกรรม.

การศึกษาความแม่นยำของเกจ (Gage R&R Studies) สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ การศึกษาประเภทที่ 1 ประเภทที่ 2 และประเภทที่ 3 สำหรับการวัดด้วยเครื่องวัดพิกัด (CMM) นอกเหนือจากกรณีที่อาจมีการตั้งค่าเครื่องมือแล้ว อาจไม่มีปัจจัยด้านผู้ตรวจสอบ (Appraiser Variation) เข้ามาเกี่ยวข้อง ดังนั้นการศึกษาจึงจำกัดอยู่เพียงประเภทที่ 1 และประเภทที่ 3 เท่านั้น

การศึกษาประเภทที่ 1 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานภายในทั้งมาตรฐานอากาศยาน RM13003 และมาตรฐานยานยนต์ IATF16949 การศึกษาประเภท 3 ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ RM13003 หรือ IATF16949 แต่เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน VDA ยานยนต์ และดังนั้นจึงเป็นที่รู้จักกันดีในอุตสาหกรรมสำหรับ CMM และเครื่องทดสอบอื่น ๆ ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของผู้ประเมิน  

การศึกษาประเภทที่ 1: ประเมินความซ้ำกันของเครื่องมือวัด (CMM)

การศึกษา GR&R ประเภท 1 มักใช้เพื่อประเมินและทำความเข้าใจความแปรผันที่เกิดจากเครื่องมือวัดหรืออุปกรณ์เพียงอย่างเดียว ในหลายองค์กร การศึกษาประเภท 1 ยังเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นก่อนที่จะดำเนินการศึกษาประเภท 2 อย่างสมบูรณ์ การศึกษาความแม่นยำและความสม่ำเสมอประเภทที่ 1 (Type 1 GR&R Study) จำเป็นต้องมีผู้ประเมินหนึ่งคนวัดชิ้นงานหนึ่งชิ้นอย่างน้อย 25 ถึง 50 ครั้ง โดยต้องระบุค่าอ้างอิงของชิ้นงานนั้นไว้ในการศึกษาด้วย

เนื่องจากมีเพียงเครื่องประเมินค่าเดียว คือเครื่อง CMM ที่เกี่ยวข้อง จึงไม่มีอิทธิพลของผู้ประเมินค่าใด ๆ ในการศึกษาประเภท 1 กล่าวอีกนัยหนึ่ง จะไม่มีปัจจัย ‘การสามารถทำซ้ำได้’ ในการศึกษานี้ และจุดเน้นอยู่ที่ปัจจัย ‘ความสามารถในการทำซ้ำ’ ของ CMM หากต้องการเรียนรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการศึกษา MSA ประเภท 1 โปรดดูบล็อกก่อนหน้านี้ของเรา:การปรับปรุงการศึกษา R&R ด้วยระบบจัดการเครื่องมือวัด Qualis MSA

ในการดำเนินการศึกษา CMM ประเภท 1 ในซอฟต์แวร์ Datalyzer Qualis MSA ของเรา ให้เพิ่มค่าอ้างอิง, LSL และ USL รวมถึงผลการวัดจาก CMM ของคุณ (ชิ้นงาน 1 ชิ้นวัด 25 ถึง 50 ครั้ง) ลงในชุดข้อมูล โดยให้ดูที่‘รูปที่1′

รูปที่ 1: ชุดข้อมูลการศึกษา CMM ประเภทที่ 1

ผลการศึกษามีค่า p-value, Cg, Cgk, %EV (การซ้ำได้) และ %EV(การซ้ำได้ + อคติ) โปรดดูที่‘รูปที่ 2’ เกณฑ์การตัดสินสำหรับการศึกษาประเภท 1 ที่จะยอมรับหรือไม่สามารถแตกต่างกันไปตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม/ลูกค้า แต่ตัวอย่างเช่น: 

ค่า P ต้องมากกว่า 0.05– IATF16949

Cg และ Cgk ต้องมีค่ามากกว่า 1.33– RM13003

%EV ต้องน้อยกว่า 15%– RM13003

รูปที่ 2: ผลการศึกษาข้อมูล CMM ประเภทที่ 1

การศึกษาประเภทที่ 3: สำหรับเครื่องวัด CMM/ผู้ทดสอบที่ไม่มีข้อยกเว้นของผู้ประเมิน

นอกเหนือจากการศึกษาประเภท 1 แล้ว การศึกษาประเภท 3 ยังสามารถมีคุณค่าสำหรับระบบ MSA ของ CMM ของคุณได้ การศึกษาประเภท 3 นี้ถูกกำหนดโดยมาตรฐาน VDA ของอุตสาหกรรมยานยนต์ การศึกษาประเภท 3 ต้องการชิ้นส่วน 25 ถึง 30 ชิ้นเพื่อทำการวัด 2 ถึง 5 ครั้งโดยผู้ประเมิน 1 คน (CMM) มักถูกวิจารณ์ว่าสำหรับบางอุตสาหกรรมในช่วงการผลิตเริ่มต้น (ภายใน PPAP) ไม่สามารถวิเคราะห์ชิ้นส่วนที่คล้ายกัน 25 ถึง 30 ชิ้นได้ ในกรณีนั้น ทางเลือกเดียวของคุณคือการศึกษาประเภทที่ 1

ในการดำเนินการศึกษา CMM ประเภท 3 ในซอฟต์แวร์ Datalyzer Qualis MSA ของเรา ให้เพิ่มผลการวัด CMM ของคุณ (ชิ้นส่วน 25-30 ชิ้น วัด 2-5 ครั้ง) ลงในข้อมูลการศึกษา โดยอ้างอิงจาก‘รูปที่ 3’